中国科学院张楠楠 高效三层透射光栅示意图
信用:SIOM 由于其优异的色散能力，衍射光栅在从光谱仪到啁啾脉冲放大器的广泛领域中发挥着重要作用
然而，几十年来对各种宽带高效谐振光栅的广泛研究主要集中在仅工作在-1阶的光栅上
众所周知，与相同尺寸的经典光栅相比，分辨能力与工作阶数成正比
使用高阶闪耀的中阶梯光栅是实现这些高阶工作光栅的常规方法
然而，由于不均匀的沟槽形状和沟槽角度的变化，这些光栅的典型效率通常仅为65%-75%，这严重降低了这些中阶梯光栅的性能
最近，中国科学院上海光学与精细机械研究所(SIOM)的一个研究小组提出了一种应用于宽带高效光栅的简化模态方法(SMM)
该结果发表在《电气和电子工程师学会光子技术通讯》上
本研究对三层全介质矩形槽结构进行了分析和优化，以实现二阶布拉格角入射下的宽带高效传输增益
利用SMM对透射光栅进行分析，不仅可以很好地预测光栅参数以实现-2阶的高效率，还可以揭示光栅区域内的衍射过程
此外，采用严格耦合波分析(RCWA)和模拟退火算法优化光栅参数以获得更精确的解
模拟结果表明，1
454微米-1
531μm，角度带宽为37°
32 - 43
效率可达95%以上，最高效率可达99
在波长为1的第二布拉格角下为58%
5微米用于热电极化
这是首次用SMM预测多层光栅在二次布拉格入射下的宽带特性
特别是，宽带特性的产生机制可以用SMM来解释
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