雙層位相光柵分束器設(shè)計(jì)及器件制作研究的開題報(bào)告

雙層位相光柵分束器設(shè)計(jì)及器件制作研究的開題報(bào)告一、研究背景在現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，光柵是一種廣泛應(yīng)用的重要光學(xué)元件，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。在光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，通常使用光柵分束器將單色光進(jìn)行譜分析，而目前常用的光柵分束器為共面光柵分束器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于它無(wú)法將兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光相互分離，因此在一些特殊的應(yīng)用中無(wú)法滿足要求。為此，雙層位相光柵分束器應(yīng)運(yùn)而生，具有不同的分離性能，可以通過相位調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行分離。二、研究意義近年來(lái)，雙層位相光柵分束器的研究受到了廣泛關(guān)注。由于其相比于傳統(tǒng)的共面光柵分束器具有更高的分離性能和更廣泛的應(yīng)用范圍，因此被廣泛應(yīng)用于光學(xué)成像、光學(xué)通信、天文觀測(cè)等領(lǐng)域。此外，雙層位相光柵分束器還可以將不同波長(zhǎng)的光分別聚焦在不同的位置上，可以應(yīng)用于光學(xué)存儲(chǔ)器和光學(xué)信號(hào)處理等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，研究雙層位相光柵分束器的設(shè)計(jì)及器件制作是十分重要和有價(jià)值的。三、研究?jī)?nèi)容本研究將主要圍繞雙層位相光柵分束器的設(shè)計(jì)和制作進(jìn)行研究，在設(shè)計(jì)過程中，將首先考慮光學(xué)參數(shù)的選擇和優(yōu)化，包括光柵條寬、光柵常數(shù)、角度等等。接著，利用Matlab進(jìn)行仿真計(jì)算和設(shè)計(jì)優(yōu)化，找到最優(yōu)的相位調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)光的分離。在器件制作方面，將采用光刻和鋁蒸鍍工藝等技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)比較不同制作工藝對(duì)分離性能的影響。四、研究方法1.參考文獻(xiàn)法：通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，了解雙層位相光柵分束器的研究前沿、發(fā)展歷程和存在問題，確定研究方向。2.理論計(jì)算法：利用Matlab等軟件，進(jìn)行仿真計(jì)算和設(shè)計(jì)優(yōu)化，尋找最優(yōu)的相位調(diào)節(jié)方法，并分析其分離性能和空間分布特性。3.實(shí)驗(yàn)制作法：采用光刻和鋁蒸鍍工藝等技術(shù)，制備雙層位相光柵分束器器件，并對(duì)其分離性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。五、預(yù)期結(jié)果通過對(duì)雙層位相光柵分束器的設(shè)計(jì)和制作研究，預(yù)期將得到以下結(jié)果：1.設(shè)計(jì)和制備出性能優(yōu)良的雙層位相光柵分束器器件，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2.研究不同光學(xué)參數(shù)對(duì)光柵分離性能的影響規(guī)律，為光柵分離機(jī)制的研究提供理論依據(jù)。3.探究雙層位相光柵分束器的應(yīng)用前景和改進(jìn)方向，為后續(xù)研究提供參考。六、研究進(jìn)度安排1.第一周：調(diào)研文獻(xiàn)，了解雙層位相光柵分束器的研究現(xiàn)狀和存在問題。2.第二周：進(jìn)行Matlab仿真計(jì)算和設(shè)計(jì)優(yōu)化，尋找最優(yōu)的相位調(diào)節(jié)方法。3.第三周至第六周：采用光刻和鋁蒸鍍工藝等技術(shù)，制備雙層位相光柵分束器器件。4.第七周至第九周：對(duì)器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)試分離性能和空間分布特性。5.第十周：總結(jié)成果，撰寫畢業(yè)論文并進(jìn)行報(bào)告。七、參考文獻(xiàn)[1]L.Li,J.Jiang,Y.Liu.Ultra-narrowwavelengthsplitterbasedonacascadeddouble-layersubwavelengthgrating.OpticsLetters,42(23):4869-4872,2017.[2]D.J.Shin,G.N.Lim,Y.J.Lee,etal.DesignandrealizationofanultracompactSi-nanocrystal-embeddedSiO2-Siwaveguidecrossingusingasubwavelengthgrating.OpticsLetters,31(21):3141-3143,2006.[3]X.Wang.Fabricationofsubwavelengthstructuresbyusingasingleexposureandconventionalpositive-toneresist[J].OpticsExpress,14(15):6855-6862,2006.[4]閆永海.光柵分塵器的研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,33(2):386-388,2013.[5]LiuW,LiH,MaoY,etal.DesignandfabricationofasubwavelengthGratingSplitterbycombinedholo