聚合物
矩形位相
光柵的截面如圖2-3所示.記光柵的周期為 ,脊寬為 ,占空比為 ,刻槽深度為 ,基底厚度為 ,
材料折射率為 .設(shè)光線a 和b 以 角入射到光柵上, 為折射角,則光線a 和b 通過光柵時(shí)產(chǎn)生的相位差為[14]
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@=]~\[e\ (2.2.6)
K'iIJA*Sn 其中,
/:6Wzj ;?}l 圖2-3 聚合物矩形位相光柵的截面
g>d;|sK 2-zT$`[]J 在標(biāo)量
衍射理論基礎(chǔ)上,采用透過率函數(shù)的傅立葉級數(shù)展開和復(fù)振幅的傅立葉變換方法,可以得出斜入射下聚合物矩形位相光柵衍射效率的一般表達(dá)式[14]
``,k5!a66\ MF60-VE , =±1, ±2, ±3,… (2.2.7)
z)XRx:YU;$ 其中, 為衍射級次, 為0級衍射效率, 為非0級衍射效率.
]Fvm 7V 由(2.2.7)式可以看出,當(dāng)衍射級次 為偶數(shù)時(shí),衍射效率 為零,即出現(xiàn)聚合物相位光柵衍射
光譜的缺偶級現(xiàn)象,只出現(xiàn)0級和奇數(shù)級次.對于聚合物相位光柵型波分復(fù)用器,為了減小插入損耗,當(dāng)波分復(fù)用器工作在+1級衍射時(shí),
參數(shù)的選擇應(yīng)使非+1級衍射光強(qiáng)度最小,而+1級衍射光強(qiáng)度最大.為了達(dá)到這個(gè)目的,需要研究分析聚合物相位光柵的衍射特性,得出衍射效率與衍射級次、
光束入射角、光柵刻槽深度以及
波長和
偏振態(tài)的關(guān)系.而光柵的色散決定了聚合物相位光柵分開波長的能力,我們就從光柵的角色散率和衍射效率入手分析聚合物矩形位相光柵
FEPXuCb 1) 角色散率
fW`&'! JxLf?ad. 圖2-4透射型矩形位相光柵的結(jié)構(gòu)示意圖
yq_LW>|Z 圖2-4為透射型矩形位相光柵的結(jié)構(gòu)示意圖.現(xiàn)假設(shè)波長為 的平面波以入射角 ,入射方位角 入射到槽深為h、槽寬為a、光柵周期為d的矩形位相光柵上.根據(jù)Rayleigh展開,經(jīng)嚴(yán)格矢量衍射理論推導(dǎo)可得任意斜入射下矩形位相光柵的廣義光柵方程[15]:
D47R (2.2.8)
"x941} 其中,n 為介質(zhì)的折射率, 為第k級衍射波的衍射角, 為第k級衍射波的衍射方位角.
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