Forenklet modal metode undersøger dybere i brede og højeffektive gitre

På grund af den fremragende spredningsevne, diffraktionsgitre spiller en vigtig rolle i udbredte felter lige fra spektrometre til kvidrede pulsforstærkere. Imidlertid, årtiers omfattende undersøgelse af forskellige bredbånds -højeffektive resonansgitre fokuserer hovedsageligt på dem, der kun opererer i 1. -orden.

Det vides, at opløsningseffekten er proportional med driftsordren sammenlignet med klassiske gitre med samme størrelse. Brug af echelle-gitre flammet i høj orden er en konventionel metode til realisering af disse driftsgitter med høj orden. Imidlertid, typisk effektivitet er normalt kun 65% -75% for dem, der rister på grund af ujævn rilleform og variationer i rillevinkel, hvilket alvorligt forringer ydelsen af ​​disse echelle -gitre.

For nylig, en forskergruppe fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Det Kinesiske Videnskabsakademi, har foreslået en forenklet modal metode (SMM), der anvendes på bredbånds højeffektiv rist. Resultatet blev offentliggjort i IEEE Photonics Technology Letters .

I denne forskning, en tre-lags alle-dielektrisk rektangulær rille-konfiguration blev analyseret og optimeret til realisering af bredbånds højeffektive transmissionsgitre, der opererede i den 2. rækkefølge under anden Bragg-vinkelindfald. SMM blev brugt til at analysere transmissionsristene, som ikke kun forudsagde brøndgitterparametre til at realisere høj effektivitet i 2. rækkefølge, men afslørede også diffraktionsprocessen inde i gitterområdet.

Desuden, den strenge koblede bølgeanalyse (RCWA) og den simulerede annealing (SA) algoritme blev anvendt til at optimere gitterparametre for at opnå mere præcise løsninger. Simuleringsresultaterne viste, at en bølgelængdebåndbredde på 1,454 μm — 1,531μm og en vinkelbåndbredde på 37,32 ° - 43,3 ° kunne opnås for effektivitet over 95%, og den maksimale effektivitet kunne endda nå 99,58% under anden Bragg -vinkel ved bølgelængden 1,5 μm for TE -polarisering.

Dette er første gang, der bruger SMM til at forudsige bredbåndskarakteristikken ved flerlagsgitter under anden Bragg-forekomst. Især, genereringsmekanismen for bredbåndskarakteristika kan forklares med SMM.