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摘要
基于标量理论计算了三阶任意宽度的台阶光栅的衍射效率,发现当台阶宽度相等时光栅的衍射效率最高。采用基于严格耦合波的仿真软件分析了不同折射率下阶梯光栅高度和衍射效率之间的关系。仿真结果表明:光栅材料的折射率分别为1.52和1.74时,达到最大衍射效率时光栅高度分别为700 nm和470 nm,当光栅高度偏离最佳高度100 nm时,衍射效率分别从60%降低到56%和59%降低到47%。采用无掩模直写光刻技术制备了设计的三阶光栅,实际测试了各级衍射效率和在波导系统中的显示效果。测试结果表明:-1级衍射效率达到49.7%,波导耦出端成像清晰。研究设计的阶梯光栅具有制备周期短、成本低、效率高的优点。
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