亞波長結(jié)構(gòu)大角度分束DOE設(shè)計的開題報告

亞波長結(jié)構(gòu)大角度分束DOE設(shè)計的開題報告一、研究背景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)器件也越來越被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。而近年來，由于現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展，以及微細(xì)制造技術(shù)和納米技術(shù)的快速突破，亞波長尺度的光學(xué)器件也成為研究的熱點(diǎn)之一。亞波長結(jié)構(gòu)是指其體尺寸小于光波的波長，具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)和幾何形狀，由于其尺寸和形狀能夠在一定程度上控制光學(xué)相位和振幅，因此能在光學(xué)器件的設(shè)計中發(fā)揮重要作用。在光學(xué)器件應(yīng)用領(lǐng)域中最為常見的是光束分束器，其可分成大角度分束器和小角度分束器兩種類型。相比于小角度分束器，大角度分束器的仰角更大，可以將入射光束分為更多的方向，從而實(shí)現(xiàn)更多功能。而現(xiàn)有的大角度分束器設(shè)計往往面對一些問題，如成像質(zhì)量差、制造難度大等。因此，研究如何利用亞波長結(jié)構(gòu)設(shè)計大角度分束器成為了研究光學(xué)器件的一個新方向。二、研究目的本次研究旨在設(shè)計出一種亞波長結(jié)構(gòu)大角度分束器，以達(dá)到以下目的：1.實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的分束成像效果2.彌補(bǔ)現(xiàn)有大角度分束器的不足3.提高光學(xué)器件制造技術(shù)的水平三、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容是亞波長結(jié)構(gòu)的大角度分束器的設(shè)計和性能分析。設(shè)計中主要包含以下內(nèi)容：1.分析亞波長結(jié)構(gòu)對光學(xué)相位和振幅的控制能力2.初步確定大角度分束器的形狀和參數(shù)，如傾角、間距等3.基于電磁場理論，模擬亞波長結(jié)構(gòu)下的電磁場分布情況4.使用有限元軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，尋找最優(yōu)參數(shù)組合5.制備樣品，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試四、研究意義本研究的成果有著廣泛的應(yīng)用價值，主要體現(xiàn)在以下方面：1.對于未來大角度分束器的制造、應(yīng)用和改進(jìn)提供了新的思路和方法。2.將亞波長結(jié)構(gòu)技術(shù)與大角度分束器相結(jié)合，將為光學(xué)器件領(lǐng)域帶來更多的進(jìn)展和創(chuàng)新。3.提高現(xiàn)有的光學(xué)器件制造技術(shù)水平，有助于國內(nèi)光電制造業(yè)的發(fā)展。五、研究方案1.研究步驟a.了解亞波長結(jié)構(gòu)的原理、方法，確定大角度分束器的參數(shù)b.建立理論模型，計算大角度分束器的參數(shù)c.運(yùn)用有限元軟件模擬亞波長分束器電磁場分布d.制作樣品，精確測量大角度分束器的參數(shù)e.對比理論模型與實(shí)測結(jié)果2.實(shí)驗(yàn)裝備和條件a.SEM掃描電子顯微鏡b.FocusIonBeam樣品制備設(shè)備c.聚焦離子束設(shè)備d.光學(xué)測試系統(tǒng)3.資金預(yù)算本項(xiàng)目所需資金預(yù)算為10萬元左右，主要用于設(shè)備購置、人員費(fèi)用和材料費(fèi)用。六、論文大綱1.引言a.研究背景及意義b.研究目的和研究方法c.論文結(jié)構(gòu)2.亞波長結(jié)構(gòu)大角度分束器理論模型的搭建a.亞波長結(jié)構(gòu)原理及其對光學(xué)相位和振幅的控制b.大角度分束器的參數(shù)c.大角度分束器的數(shù)值模擬3.亞波長結(jié)構(gòu)大角度分束器的制備和測試a.樣品制備b.樣品測試4.結(jié)果與討論a.分析數(shù)值模擬結(jié)果b