一维增透亚波长光栅的研究

江孝伟，武 华

(1.衢州职业技术学院信息工程学院，浙江衢州 324000； 2.赣南师范大学物理与电子信息学院，江西赣州 341000)

一维增透亚波长光栅的研究

江孝伟1∗，武 华2

(1.衢州职业技术学院信息工程学院，浙江衢州 324000； 2.赣南师范大学物理与电子信息学院，江西赣州 341000)

将具有高透射性的亚波长光栅置于微机械波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)的内腔当中可以提高波长的调谐范围，为了使波长调谐范围达到最优则必须优化高透射性的亚波长光栅使其透射率达到最大。利用严格耦合波法分析了亚波长光栅的占空比、周期、厚度和入射角对其透射率的影响并找出最优的光栅参数。通过计算分析可得，对于TE和TM偏振存在最佳的占空比使其透射率达到99.5%。在文中条件下，它们对应的占空比分别为0.23和0.80。而光栅厚度对于TE和TM偏振透射率的影响是周期性的，在一个周期内存在一个最佳值使其透射率达到最高。在文中条件下，TE偏振的厚度周期是150 nm，TM偏振的厚度周期是300 nm。当光栅参数不变时，无论是TE还是TM偏振光，它们的透射率只有在垂直入射光栅时(入射角为0°)才能达到最大。而通过等效介质原理可以得出，周期对透射率没有影响。最后计算了透射率在光栅厚度和占空比同时变化时的变化趋势，并从中得出最优的光栅参数。

亚波长光栅；透射率；可调谐VCSEL

Key words:sub-wavelength；transmittance；tunable VCSEL

1 引 言

亚波长光栅是一种光栅周期小于入射光波长的光栅，由于其透射波和反射波仅有零级衍射波，所以有效避免了高级次衍射的损耗[1-2]。……