一维亚波长红外偏振光栅全息光刻加工

作     者：陆天石 邓富元 李星辉 LU Tianshi;DENG Fuyuan;LI Xinghui

作者机构：清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055 清华-伯克利深圳学院广东深圳518055 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2024年第32卷第21期

页      面：3147-3156页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金资助项目(No.2021B1515120007) 

主　　题：全息光刻 双层金属光栅 亚波长光栅 偏振选择 

摘      要：亚波长光栅作为一种体积小,易于集成,消光比高的偏振选择器件,在遥感探测、材料应力探测和抗散射成像等领域有着丰富的应用前景。本文设计了高消光比,高透过率的一维亚波长光栅偏振选择器件,并实现其高效的加工方式。首先,基于等效介质理论和有限时域差分对光栅进行设计和仿真,设计了一种对全息干涉加工友好的双层金属结构的一维亚波长光栅偏振器件,具有占空比稳定及易于图形转移的优势。之后搭建了全息激光光刻系统,完成800 nm周期的30 mm×30 mm一维光栅的加工,较于传统方法,在加工效率、成本和周期可调节性上具有较大优势。通过刻蚀硅基底和镀金属膜实现了光刻胶图形向金属光栅的转移。制成的光栅对3~15μm的红外光有着超过45%的平均透过率和30 dB的最大消光比。