CN1761892A - 通用宽带极化器,有该极化器的装置,以及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种极化相关装置,其适于影响入射到装置上的电磁辐射的宽带部分的至少一种极化。该装置包括草地,多个具有不同折射率的区域,它们以交替方式定位在基本邻近所述衬底处,以影响碰撞该区域上至少一种极化。多个区域是相对电磁辐射宽带部分的至少一种极化取向的,以便影响碰撞到该区域上的电磁辐射宽带部分的至少一种极化。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求美国专利申请No.60446200的优先权,其标题为“通用宽带偏转器(POL)或通用宽带极化束分光器(PBS)或通用宽带极化合束器(PBC)”,该申请发明人为Jian Jim Wang,申请日期为2003年2月10日,该申请在此并入如同完全在这里陈述。本申请是相关美国专利申请No.10644643的后续部分,该申请的标题为“用于极化和束控制的多层结构”,申请于2003年8月20日,该申请的发明人为Xuegong Deng,Greg Blonder,Jian Wang,和Erli Chen,该申请在此并入如同完全在这里陈述。
技术领域
本发明一般涉及光学元件,该光学元件适于宽带极化,更具体地用于极化,组合束分裂。
背景技术
传播的电磁辐射由两个正交极化的分量组成,这两个正交极化分量就是横向电场和横向磁场。在许多应用中,有必要或希望分别控制横向电场(TE)或横向磁场(TM)极化。随极化状态改变的装置性能在光电子学中是重要的,从而允许多功能装置的可能性。双折射是将辐射分成这两个分量的材料特性,并可以在不同方向上具有两个不同折射率的材料中发现,这两个折射率被称为n⊥和n‖(或np和ns),通常正交,(即,光进入某种透明材料,如方解石,被分裂成在不同方向上行进的两个束)。
双折射也称为双重折射。双折射可用来提供分裂这两个正交极化的能力,从而允许这样的装置独立操纵每个极化。例如,极化可用来提供添加/消去(add/drop)能力,束分裂入射辐射,滤波器等。
然而,因此存在需要这样的装置,其中横行和入射电磁波谱的极化可在宽谱范围内控制,从而提供宽带极化控制。
发明内容
本发明揭示了适于影响入射到装置上的电磁辐射的宽带部分的至少一个极化的极化相关装置。该装置包括衬底,和多个差分折射率的区域,这些区域以交替的方式定位并基本邻近衬底以影响这些区域上的至少一个极化碰撞。多个区域相对电磁辐射的至少一个宽带部分极化取向,以便影响碰撞在这些区域上的电磁辐射的宽带部分的至少一个极化。
附图说明
通过结合附图考虑本发明优选实施例下列详细说明将促进对本发明的理解,其中相似数字表示相似部件,和:
图1说明按照本发明一个实施例的装置的横截面;
图2A-2C每个都说明按照本发明实施例的图1中装置的操作;
图3就关于束极化说明图1中装置的反射和透射的模拟;
图4说明按照本发明实施例装置的横截面;
图5说明按照本发明实施例装置的横截面;
图6说明按照本发明实施例装置的横截面;
图7说明按照本发明实施例装置的图像;
图8说明按照本发明实施例的装置;
图9说明按照本发明实施例装置的图像;
具体实施方式
可以理解本发明的图和说明书已经被简化以说明清楚地理解本发明相关的元素,同时为了清晰的目的,消除了制造这类装置中采用的典型光子学元件和方法的许多其它元素。本领域的普通技术人员将认识到其它元件和/或步骤在实施本发明中是理想的和/或必须的。然而,由于这样的元素和步骤是本领域所公知的,且由于它们无益于对本发明更好的理解,在此不提供对这样的元素和步骤的讨论。这里公开的针对对本领域技术人员公知的那些元素和方法所有这样的变化和修改。
一般地,按照本发明的一个方面,极化的控制可用于控制电磁波。使用极化以控制电磁波可减小通常和波长控制技术关联的负波长依赖效应(negative wavelength dependent effects),如透射衰减(transmission roll-offs),透射的非均匀性,和相对波长的透射变化。这样的极化控制可用辅工作波长光学结构(sub-operating wavelengthoptical structures),如纳米结构或纳米元件实现,这里工作波长相应于电磁波。宽带波长,如可见光和红外光上这样的极化控制增加了控制的有效性。进一步,可限定宽带以包括可见光谱的子集和红外光谱的子集,如300到1000纳米,500到1100纳米,和550到1000纳米的波长,仅以非限制带宽为例。进一步,可限定宽带以包括可见光谱或红外光谱的主要部分,或两者都包括,如本领域普通技术人员传统上理解的那样。
现参考图1,其示出了按照本发明一个方面的装置10。装置10主要包括衬底100和基本邻近它定位的纳米结构150的图案。纳米结构150可包括多个交替的区域200和210,它们具有不同的折射率。装置10也可包括基本位于衬底100附近的层105,在纳米结构150的图案远端。
衬底100可采取任何适于用在光学中的材料,且为本领域普通技术人员所公知。用于衬底100的合适的材料可包括常用于光栅或光学制造领域的材料,如玻璃(如BK7,Quartz或Zerodur),半导体,法拉第磁光材料,如石榴石,和包括以下元素的材料,这些元素如铋,铁,镓,和氧,和聚合物,该聚合物包括塑料如聚碳酸酯,仅举例说明而非限制。进一步,衬底100可包括复合衬底,其具有包含这些材料的多个层。衬底100可以具有任何厚度,如范围在1到10000微米内的厚度。更具体地,衬底100可具有约1000微米,500微米,200微米,100微米,50微米,20微米,5微米的厚度。仅举例说明而非限制。
纳米结构150的图案可包括多个区域,它们相对电磁辐射的宽带部分的至少一个极化取向,以便影响碰撞该区域的电磁辐射的宽带部分的至少一个极化。
包括纳米元件或亚波长元件的纳米结构150的图案可包括多个元件,它们每个宽度为W长度为H。宽度W可在约10纳米到500纳米或约15到180纳米之间。高度H可以在约10纳米到1000纳米之间,或约30纳米到500纳米之间。进一步,元件的尺寸可以改变,展宽压缩(chirped),或锥化渐缩(tapered),这可以为本领域的普通技术人员所理解。
纳米结构150的图案可具有周期性(P)纳米元件。该周期也基本为常数或改变或展宽压缩(chirped)。周期P可在约10纳米到1000纳米之间,或30纳米到200纳米之间。如可从图1中看到的那样,纳米结构150可形成具有交替折射率的区域。在图1中,例如,具有折射率nF的第一折射率材料(index material)200可基本位于邻近具有折射率nO的第二折射率材料210处,产生交替的分别具有相对高折射率和低折射率的区域。纳米结构150图案填充率(filling ratio)被表示为W/P,其可定义为该周期内两个折射率元件中具有较高折射率区域的宽度对所有周期的比值。填充率W/P可确定该装置的工作波长,这可被具有本领域普通技术人员理解。
第一折射率材料200可采用导电材料的形式,该材料为本领域普通技术人员所公知,如铝,金,银,铜,和这些材料的合金,仅举例说明而非限制。第二折射率材料210可采用空气,真空,或介电材料,如二氧化硅,金属氧化物,金属氟化物,含碳氢化合物的有机聚合物,无机液体,有机液体,或玻璃,仅举例说明而非限制。按照本发明的实施例,第一折射率材料200可具有比第二折射率材料210高的折射率。为了完备,可以是多个材料210,200,每个占总周期P的一部分。这部分可以函数表示为:
其中特征尺寸P小于装置的工作波长,如工作波长λ=1550纳米,且P的量级为10到100纳米,且更特别地在30到200纳米之间。
纳米结构150的图案可以生长或沉积在衬底100上。纳米结构150的图案可以用任何合适的纳米平版印刷术和/或纳米复制工艺,如美国专利No.60496193描述的亚微米尺度的成图案技术形成于衬底100中或形成于其上。其它用于制造纳米结构150的工艺包括干涉光刻技术如全息光刻技术,步进快闪式压印光刻技术,纳米压印光刻技术,软光刻技术,深UV(DUV)光刻技术,极UV(EUV)光刻技术,X射线光刻技术,电子束光刻技术,离子束光刻技术和激光辅助直接压印术,仅举例说明而非限制。
按照本发明的实施例,纳米结构150下面的一维(1-D)图案,其由高对比折射率的材料形成,从而形成折射率差别显著的高折射率和低折射率区域,该图案在衬底100上形成。按照本发明的实施例,纳米结构150的两维(2-D)图案也可这样在衬底100上形成,该两维图案由高对比折射率材料形成。
如由本领域普通技术人员所理解的那样,图案150中的多种元件可以这样方式复制到衬底100上或其中。这样的元件可采用带子,沟道,支柱,或孔的形式,例如,所有这些元件可以有公共周期或没有,且可具有不同高度和宽度。带子可以是矩形槽,或例如,可替换地三角形或半环行槽,这些例子都是非限制性的。类似地,基本和孔相对,支柱也可成图案。这样的支柱可以公共周期在某个轴上成图案,或可替换地通过改变周期在一个或两个轴上形成。该支柱可以例如提升的台阶,倒角的半环,或三角形的形式形成。支柱也可以在一个轴上形成圆锥形,或在另一个轴上形成另一个圆锥形。
层105可以包括在装置10中以提供或增强装置10的光学可操作性。该层,如果有,可采用例如抗反射涂层的形式。为了完备性,层105可包括多个层,如多个层,其整体执行抗反射功能。在这样的构型中,层105可包括交替的SiO2层和HFO2层,每个层具有范围在20纳米到200纳米的厚度。总的可用四个层。也可以使用其它数量的层,对本领域的普通技术人员来说这是显然的。
如本领域普通技术人员理解的那样,抗反射涂层(ARC)可采用薄,介电或金属膜,或几个这样的膜形成,这样的膜被应用到光学表面以减小反射率,从而增加总的透过率。一个最优折射率的四分之一波长涂层可消除一个波长的反射。多层涂层可减少可见光谱的损失。抗反射涂层的动机是通过薄膜产生双干涉而产生两个反射波。如果这两个波异相,它们就部分或全部相消。如果涂层是四分之一波长厚度且涂层的折射率小于玻璃的折射率,那么涂层的两个反射相差180度。如果由ARC的第一表面上的入射辐射产生的第一表面反射是碰撞在装置10上总辐射的4%,且由ARC的第二表面上的入射辐射产生的第二反射是涂层透过的辐射的4%(或在该例子中是碰撞辐射的96%),且相位差180度几乎导致相消,这对本领域的普通技术人员是显然的。在该例子中,第一反射是碰撞辐射的4%,而第二反射是碰撞辐射的96%的4%,且每个辐射的相位差为180度。如果它们数值相等,将不产生反射,从而每个反射将整体取消。事实上,仍将存在少量反射,即4%和3.84%(4%的96%)不完全相等。然而,在本例中ARC能将反射从4%降低到0.16%。
按上述配置的这样的装置,可以在390纳米到1600纳米的波长范围内提供大于约100的透射消光率,例如在390纳米到1600纳米的波长范围内透射率大于0.50。
现参考图2A-2C,示出了一组说明按照本发明实施例的图1中装置10操作的示意图。在图2A中,示出了按照本发明实施例的极化束分光器的操作。如可从图2A中看到的那样,包含TE和TM两个分量的辐射可入射到装置10上。两个分量中的一个可以经装置10透射,如图2A中示为TM。其它分量可由装置10反射,如图2A中示为TE。如本领域普通技术人员可以理解的那样,利用平行导体的极化束分光器,如纳米结构150,可用作垂直于导体长度的透射极化辐射,且类似地,辐射辐射平行于导体长度。
这样的偏振器可用于束分裂,组合,极化,或类似的功能,并可由一系列结构形成。其中辐射,如可见光或红外光,撞击纳米结构,某些辐射被反射,而由纳米结构选择性极化的那部分辐射则可以通过。这样的纳米结构偏振器极化垂直于导体长度入射到平行导体上的辐射波。
纳米结构可以是密集的也可以是比要极化,控制,或分析的辐射波长更紧密地靠近在一起。因此,辐射波长越小,纳米结构越紧密以便在目标辐射上工作。如本领域公知的那样,这对用这样的偏转器极化的辐射类型有一定限制。辐射的极化可用来控制作为极化对象的辐射,如分光器或合束器,也可用来分析对象的极化特性,如通过检验从从对象或由对象反射的光。极化特征可用来提取关于对象及表面的物理和化学组成的重要信息。因此极化束分光器可用作分析器,例如,反射不需要的光,并通过需要的光。示例性的光学和电光偏振器应用可包括激光器,眩光降低,透镜涂层,显示增强,和开发有限带宽的可利用性,仅举几个例子。例如,通过“频率再利用”,天线可同时发射同一频率的邻近束,且通过不同地极化每个束,但保持有用的束隔离。在光学,电信,光学和电光应用和光子学领域,高度必要增强装置性能并减少制造,封装和组装成本,如通过提供极化能力,这些极化能力通过更宽范围的辐射提供改进的性能,但其可以低成本制造。例如,有必要提供改进的光子学元件,其可集成到光子集成光路(PIC),或与另一个光子装置集成。
在图2B中,示出了按照本发明实施例的极化合束器的操作。可从图2B中看出,基本上用一个分量(图2B中示为TE)取向的辐射可入射到装置10的一侧。辐射的另一个分量(图2B中示为TM)可入射到装置10的不同表面上。按照本发明实施例配置的装置10可反射TE分量同时透过TM分量。因为这些分量入射到装置10的相对侧,装置10的不同反应特征用来将这两个分量组合成一束,如图2B所示。利用平行导体的极化合束器,如纳米结构150,透射垂直于导体长度的极化的辐射,且类似地,反射平行于导体长度的辐射。
在图2C中,示出了按照本发明实施例的偏振器的操作。如可从图2C中看到的那样,包含TE和TM分量的辐射可入射到装置10上。一个分量是通过装置10(图2C中示为TM)透射的,而另一个(图2C中示为TE)是被吸收到装置10中。如本领域普通技术人员可以理解的那样,利用平行导体的偏振器,如纳米结构150,发射垂直于导体长度的极化的辐射。
现参考图3,示出了图1中关于束极化的装置10最终的反射和透射。特别地,装置10的参数包括铝周期(P)为100毫米,高度(H)为150纳米,宽度(W)为50纳米的纳米光栅。在该模拟中辐射以近似45度入射到装置10上。如可从图3中看到的那样,对于波长在350和1600纳米之间的分量TM的透射率达到83%以上。对于波长在300和1600纳米之间的分量TE的反射率达到98%以上。进一步,对于透射束在这样的带宽窗口内,消光率优于40dB。
现参考图4,示出了按照本发明实施例的装置的横截面。如可从图4中看到的那样,其中示出了装置400。装置400可包括许多装置10中的元件,如衬底100,层105,包括具有折射率nF的第一折射率材料200的多个纳米元件150,其中该第一折射率材料200基本邻近具有折射率no的第二折射率材料210安置,产生相对高和相对低折射率的交替区域。额外地,装置400可具有介电层410。介电层410可以是至少在装置400一个表面上形成薄膜层的介电材料。介电层可采用例如,二氧化硅。介电层410可基本绕装置或基本沿一个棱定位,如图4所示。包覆介电层410可提高装置410的可靠性。介电层410的厚度在1纳米到50纳米范围内,且可包括二氧化硅,有机聚合物,氮化硅,氮氧化硅,氟化镁,和金属氧化物。
现参考图5,示出了按照本发明实施例的装置500的横截面。装置500可包括衬底100,抗反射涂层105,110,和140,薄膜120和130及纳米光栅150。如图5所示,每个层可基本邻近前一层以类似于前述的三明治构型对齐。衬底100可具有基本相邻放置的抗反射涂层105。在衬底100上抗反射涂层105远端可放置抗反射涂层110。基本邻近涂层110并在衬底100远端可放置薄膜120。基本邻近薄膜120可以是纳米光栅150,其基本邻近薄膜120但在薄膜120远端地对齐。
如上面关于图1的讨论,衬底100可采取任何适用于光子学的材料,这为本领域的普通技术人员所公知。
如上面关于图1所述的纳米结构150的图案,包括纳米元件或亚波长元件,可包括多个元件,每个元件的宽度为W而长度为H。元件的尺寸可改变或展宽压缩(chirped),这可为本领域普通技术人员所理解。纳米结构150的图案可具有纳米元件的周期P。该周期也可以改变或展宽压缩(chirped)。这可为本领域普通技术人员所理解,不同的图案可以这样的方式复制到衬底100上或其中。
抗反射涂层105,110和140可包括在装置500内。为了完备性,涂层105,110和140可包括多个层,这些层被设计来执行抗反射功能。虽然本讨论中所用的多个层可以是,且通常是指层105,层105用于执行相同功能的单个层或多个层。
如本领域普通技术人员所理解的那样,抗反射涂层(ARC),如抗反射涂层105,110,和140可采用薄,介电或金属膜,或几个这样的膜的形式,它们应用到光学表面以减少反射率从而增加总的透射率。
薄膜120,130可在加工过程中用来提供例如,蚀刻阻挡。如果被用来蚀刻阻挡,在半导体制造方面,膜120和130可被设计成包含有本领域普通技术人员公知的特性。具体地,薄膜120和130可用与要被蚀刻的材料具有不同蚀刻速率的材料设计,且可放置在被蚀刻材料的下面以在蚀刻过程中提供缓冲作用。
现参考图6,示出了装置600,其适于用作通用宽带极化分束器,极化合束器,和偏振器。装置600包含许多元件,这些元件都相对上面图5中的元件500示出并讨论。装置600可进一步包括填充材料300,其被并入到第一折射率材料200之间的区域。材料300可采用,例如低折射率材料的形式。通过非限制性例子,材料300可用来提供装置600的机械稳定性,装置600的光学界面连接,如通过折射率匹配。材料300可采用介电材料的形式,如二氧化硅,聚合物材料或其它本领域普通技术人员公知的材料以充分地执行介电功能。填充材料300可包括导电材料,如上所述。
通过特定非限制性例子,装置600可包括衬底100,如玻璃,涂覆有多个,如两个层100,其可以形成有抗反射涂层,如HFO2层和SiO2层,每个层的厚度都在20纳米到300纳米的范围内。此外,蚀刻阻挡层120,如Al2O3,厚度在10纳米到50纳米的范围内,可以放置基本邻近层110处。可包括纳米光栅150,其基本邻近层120并在层110远端。基本围绕纳米光栅150的可以是保护性层130,如Al2O3,厚度在1纳米到20纳米的范围内。填充料210,如SiO2也可用在纳米光栅150的交替区域中,其与元件200以交替的方式安置。中间介电层(未示出),如SiO2也可以使用。所应用的这样的层厚度为20纳米到200纳米。该中间介电层可以在制造工艺中保护邻近层,或提供折射率匹配,或其它特性,这可以为本领域普通技术人员所公知。这样的中间介电层可以基本放置在衬底100和纳米光栅150之间并邻近它们。其它合适的位置可类似地用于中间层,这可为本领域的普通技术人员所公知。合适的抗反射涂层140也可添加在基本邻近层130处,如上所述。类似地,抗反射涂层105可放置在邻近衬底100并在涂层110处远端。
现参考图7,示出了按照本发明实施例装置的图像700。如可从图7中所看到的那样,图像700说明包括玻璃的衬底100,包括交替的第一折射率材料200和第二折射率材料210的多个区域150,多个区域150被定位在基本邻近衬底100处,且薄介电层410被定位在基本邻近多个区域150并在衬底100远端处。如可从图7中看到的那样,图像700是在放大91650倍(91K)时获取的,其示出具有约150纳米周期的多个区域150。
虽然上述多个区域150说明两种形成图案的交替材料,其中第一种材料被表示为“A”,而第二种材料被表示为“B”,如ABABAB...,也可形成其它图案。本发明可包括其它材料于图案中,该图案由多个区域150组成。例如,三种交替的材料可用来产生图案,如ABCABCABC...,进一步,四种材料可用来产生图案ABCDABCDABCD...。其它数量的材料也可用来产生这里所述的图案。
现参考图8,示出了按照本发明实施例的装置800。如可从图8中看到的那样,装置800可包括衬底100,蚀刻阻挡层120,多个区域150可包括多种填充材料810,多种高折射率材料200,和多种低折射率材料210,和抗反射涂层105和110。
类似于上述装置,衬底100可包括玻璃,半导体材料,法拉第磁光材料,仅举例说明而非限制。抗反射涂层105和110可形成交替HFO2和SiO2。类似地,蚀刻阻挡层120,130可由HFO2形成,并可包括材料以形成抗反射涂层。
多个区域150可包括多个填充材料810,多个高折射率材料200,和多个以交替方式安置的低折射率材料210,如填充材料810,多个低折射率材料210,和多个高折射率材料200。按照本发明的实施例,填充材料810可具有低折射率,或高折射率。具有低折射率的填充材料可包括SiO2,和空气和真空的空腔。如上所述,高折射率材料200可包括金属,金属合金,和金属的组合。适于用作高折射率材料的金属可包括铝,金,铬,仅举例说明而非限制。低折射率材料210可包括SiO2,氮化硅,硅,仅举例说明而非限制。
现参考图9,示出按照本发明实施例的图像900。如可从图9中看到的那样,图像900示出衬底100,其包括玻璃,多个包括交替的高折射率材料200和低折射率材料210的区域,多个填料810,蚀刻阻挡层120,和抗反射涂层105和110。多个区域150可基本位于邻近衬底100处,如图所示。如图9中所看到的那样,图像900是放大72000倍时获取的,并示出具有周期近似200纳米的多个区域150。
本领域的普通技术人员将认识到可对本发明执行许多修改和变化,而不偏离本发明的精神和范畴。因此,本发明涵盖附属权利要求及其等价物的范畴内的本发明的修改和变化。
Claims (55)
1.一种极化相关装置,其适于影响入射到所述装置上电磁辐射宽带部分的至少一个极化,所述装置包括:
衬底;和
多个不同折射率的区域,它们以交替方式定位并基本邻近所述衬底以影响碰撞在区域上的至少一个极化,
其中所述多个区域相对于电磁辐射宽带部分的至少一个极化这样取向,使得影响碰撞在所述区域上电磁辐射的宽带部分至少一个极化。
2.如权利要求1所述的装置,进一步包括基本邻近所述衬底在所述多个区域远端定位的层,其中所述层适于增强装置的透射特征。
3.如权利要求2所述的装置,其中所述层通过减少不想要的反射而增强透射。
4.如权利要求3所述的装置,其中所述层包括至少一种从由SiO2和HFO2组成的组中选择的材料。
5.如权利要求1所述的装置,其中所述衬底包括玻璃,半导体,法拉第磁光材料,和聚合物中的至少一种。
6.如权利要求5所述的装置,其中所述法拉第磁光材料包括至少一种材料,该材料包括从由铋,铁,镓和氧组成的组中选择的至少一种元素。
7.如权利要求5所述的装置,其中所述法拉第磁光材料包括至少石榴石和法拉第磁光晶体中的至少一种。
8.如权利要求1所述的装置,其中所述多个区域的宽度在10到500纳米范围内。
9.如权利要求8所述的装置,其中所述多个区域的宽度在15到180纳米范围内。
10.如权利要求1所述的装置,其中所述多个区域的高度在10到1000纳米范围内。
11.如权利要求10所述的装置,其中所述多个区域的高度在30到500纳米范围内。
12.如权利要求1所述的装置,其中所述多个区域的周期在10到1000纳米范围内。
13.如权利要求12所述的装置,其中所述多个区域的周期在30到200纳米范围内。
14.如权利要求1所述的装置,其中所述具有不同折射率的多个区域的第一折射率材料包括导电材料。
15.如权利要求14所述的装置,其中所述导电材料包括至少一种从铝,金,银,和铜中选择的材料。
16.如权利要求1所述的装置,其中所述具有不同折射率的多个区域的第一折射率材料包括合金。
17.如权利要求1所述的装置,其中所述具有不同折射率的多个区域的第二折射率材料包括从由空气,真空,和介电材料组成的组中选择的材料。
18.如权利要求17所述的装置,其中所述介电材料包括无机液体,有机液体,二氧化硅,金属氧化物,金属氟化物和有机聚合物中的至少一种。
19.如权利要求18所述的装置,其中所述有机聚合物包括碳氢化合物。
20.如权利要求1所述的装置,其中所述装置通过束分裂影响入射到装置上电磁辐射的至少一种极化。
21.如权利要求1所述的装置,其中所述装置通过束组合影响入射到装置上电磁辐射的至少一种极化。
22.如权利要求1所述的装置,其中所述装置通过吸收辐射影响入射到装置上电磁辐射的至少一种极化。
23.如权利要求1所述的装置,其中所述装置通过反射辐射影响入射到装置上电磁辐射的至少一种极化。
24.如权利要求1所述的装置,其中所述多个区域包括改变的尺寸。
25.如权利要求1所述的装置,其中所述多个区域包括被展宽压缩(chirped)的尺寸。
26.如权利要求1所述的装置,进一步包括基本位于装置周围的介电层。
27.如权利要求26所述的装置,其中所述介电层的厚度在1纳米到50纳米的范围内。
28.如权利要求26所述的装置,其中所述介电层包括二氧化硅,有机聚合物,氮化硅,氮氧化硅,氟化镁和金属氧化物中的至少一种。
29.如权利要求26所述的装置,其中所述介电层适于提高装置的可靠性。
30.如权利要求1所述的装置,进一步包括至少一种位于基本邻近所述多个区域的薄膜。
31.如权利要求30所述的装置,其中所述至少一种薄膜用作蚀刻阻挡层。
32.如权利要求1所述的装置,其中所述多个具有不同折射率的区域以交替方式定位,该多个区域包括交替的低折射率和高折射率材料。
33.如权利要求32所述的装置,其中所述高折射材料包括铝,金,银,铜和合金中的至少一种。
34.如权利要求32所述的装置,其中所述低折射率材料包括空气。
35.如权利要求32所述的装置,其中所述低折射率材料包括真空。
36.如权利要求32所述的装置,其中所述低折射率包括填充材料。
37.如权利要求32所述的装置,其中所述低折射率材料包括介电材料。
38.如权利要求1所述的装置,其中所述装置在390纳米到1650纳米的波长范围上透射具有大于近似100的消光率。
39.如权利要求1所述的装置,其中所述装置在390纳米到1650纳米的范围上具有大于0.50的透射率。
40.如权利要求1所述的装置,进一步包括中间介电层,其基本位于所述衬底和所述多个区域之间并邻近它们。
41.如权利要求40所述的装置,其中所述中间介电层包括二氧化硅,金属氧化物和有机聚合物中的至少一种。
42.如权利要求41所述的装置,其中所述有机聚合物包括碳氢化合物。
43.一种极化相关装置,其适于影响入射到装置上的宽带电磁辐射的至少一个极化,所述装置包括:
衬底;
多个具有不同折射率的区域,其以交替方式定位并基本邻近所述衬底,以影响碰撞到所述区域上至少一个极化;
至少一个抗反射涂层,其位于基本邻近所述衬底在所述图案远端;
中间介电层,其基本定位在所述衬底和所述纳米结构图案之间并邻近它们;和
介电层,其基本位于所述装置附近。
44.如权利要求43所述的装置,其中所述多个区域是相对宽带电磁辐射至少一个极化取向的,以便影响碰撞在所述区域上宽带电磁辐射的至少一个极化。
45.如权利要求43所述的装置,其中所述至少一个抗反射涂层通过减小不想要的反射而增强透射。
46.如权利要求43所述的装置,其中所述装置通过束分裂,束组合,吸收和反射辐射中的至少一个,影响入射到装置上宽带电磁辐射的至少一种极化。
47.如权利要求43所述的装置,其中所述以交替方式定位的多个具有不同折射率的折射率区域包括交替的低折射率和高折射率材料。
48.如权利要求43所述的装置,其中所述装置在390纳米到1650纳米范围内的透射具有大于约100的消光率。
49.如权利要求43所述的装置,其中装置在390纳米到1650纳米的波长范围上具有大于0.50的透射率。
50.一种极化相关装置,其适于影响入射到装置上电磁辐射的宽带部分的至少一种极化,所述装置包括:
衬底;和
多个具有不同折射率的区域,它们以交替的方式定位并基本邻近所述衬底,以影响碰撞在所述区域上的至少一种极化,
其中所述装置在390纳米到1650纳米波长范围内的透射具有大于约100的消光率,和
其中所述装置在390纳米到1650纳米的波长范围内具有大于0.50的透射率。
51.如权利要求50所述的装置,其中所述多个区域相对电磁辐射宽带部分的至少一种极化取向,以便影响碰撞在所述区域上电磁辐射的至少一种极化。
52.一种极化相关装置,其适于影响至少入射到所述装置上宽带辐射的至少一种极化,所述装置包括:
衬底;
多个具有不同折射率的区域,其以交替方式定位并基本邻近所述衬底,以影响碰撞到所述区域上至少一种极化;
至少一个抗反射涂层,其位于基本邻近所述衬底在所述多个区域远端;
至少一个中间介电层,其基本定位在所述衬底和所述多个区域之间并邻近它们;和
至少一个抗反射涂层,其位于基本邻近所述多个区域在所述衬底远端,
其中所述装置在1250纳米到1350纳米的波长范围上透射具有大于约5000的消光率,和
其中所述装置在1250纳米到1350纳米的波长范围上的透射率大于0.96。
53.如权利要求52所述的装置,其中所述多个区域是相对宽带电磁辐射的至少一种极化取向的,以便影响碰撞在所述区域上宽带电磁辐射的至少一种极化。
54.一种极化相关装置,其适于影响至少入射到所述装置上宽带辐射的至少一种极化,所述装置包括:
衬底;
多个具有不同折射率的区域,其以交替方式定位并基本邻近所述衬底,以影响碰撞到所述区域上至少一种极化;
至少一个抗反射涂层,其位于基本邻近所述衬底在所述多个区域远端;
至少一个中间介电层,其基本定位在所述衬底和所述多个区域之间并邻近它们;和
至少一个抗反射涂层,其位于基本邻近所述多个区域在所述衬底远端,
其中所述装置在1450纳米到1650纳米的波长范围上透射具有大于约5000的消光率,和
其中所述装置在1450纳米到1650纳米的波长范围上的透射率大于0.96。
55.如权利要求54所述的装置,其中所述多个区域相对宽带电磁辐射的至少一种极化这样取向,使得影响碰撞在所述区域上的宽带电磁辐射的至少一种极化。
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