基于波狀多層膜結(jié)構(gòu)的寬波段偏振分束器的研究的開題報告

基于波狀多層膜結(jié)構(gòu)的寬波段偏振分束器的研究的開題報告一、選題背景及意義偏振分束器是一種將入射光按偏振狀態(tài)分為兩個方向輸出的光學器件。實用的偏振分束器需要兼顧高偏振分離比、寬工作波長范圍和高光學透過率等性能指標。在許多光學器件中都需要使用偏振分束器，例如激光器、光學儀器和通信系統(tǒng)等。因此，開發(fā)性能更優(yōu)異的偏振分束器具有重要的應用價值。波狀多層膜結(jié)構(gòu)是制備偏振分束器的一種常見方法。目前，基于傳統(tǒng)波狀結(jié)構(gòu)設(shè)計的偏振分束器只能在較窄的波長范圍內(nèi)工作。為了實現(xiàn)寬波長范圍內(nèi)的優(yōu)異性能，可以考慮采用多層波狀結(jié)構(gòu)和特殊的反射鍍膜設(shè)計。二、研究內(nèi)容與研究目標本研究計劃設(shè)計和制備寬波段偏振分束器，采用多層波狀膜結(jié)構(gòu)和反射鍍膜技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括：1.分析不同材料的光學特性，選擇合適的材料以及厚度，優(yōu)化波狀結(jié)構(gòu)設(shè)計。2.借助相關(guān)軟件對波狀結(jié)構(gòu)的反射特性進行仿真和分析。3.建立制備過程中的反射鍍膜模型，結(jié)合真實制備過程進行模擬分析和優(yōu)化。4.使用磁控濺射等制備技術(shù)制備多層膜結(jié)構(gòu)并進行優(yōu)化調(diào)整，制備出性能更優(yōu)異的偏振分束器。通過以上工作，本研究旨在實現(xiàn)具有寬波段和高偏振分離比的偏振分束器，達到或超過國際領(lǐng)先水平。三、研究方法1.光學模擬：使用Optiwave軟件進行波狀結(jié)構(gòu)的反射特性仿真和分析。2.制備工藝：使用磁控濺射等技術(shù)制備多層膜結(jié)構(gòu)。3.彩色干涉計：測量膜層的厚度和光學性能。4.光譜儀：測量制備的偏振分束器的光學性能。四、研究進程及計劃1.學習光學理論知識和波狀結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（1個月）。2.計算不同材料的光學特性，確定合適厚度以及優(yōu)化波狀結(jié)構(gòu)設(shè)計（2個月）。3.使用Optiwave軟件進行波狀結(jié)構(gòu)的反射特性仿真和分析（2個月）。4.建立制備過程中的反射鍍膜模型，并使用制備反射鍍膜設(shè)備進行模擬和優(yōu)化（3個月）。5.制備并優(yōu)化多層膜結(jié)構(gòu)，測量膜層的厚度和光學性能（4個月）。6.測量制備的偏振分束器的光學性能，并與仿真結(jié)果進行對比分析（2個月）。7.撰寫論文和整理實驗數(shù)據(jù)，完成畢業(yè)論文的撰寫和答辯（4個月）。五、參考文獻1.Gao,F.,Li,X.,Zhou,J.,Wang,J.,&Ni,L.(2020).High-performancepolarizationbeamsplitterbasedonpolymerandoxidecompoundmaterials.OpticsCommunications,470,125600.2.Li,J.,Wang,J.,Wen,F.,&Zhou,J.(2018).Enhancedall-dielectricomnidirectionalefficiencyofpolarizationbeamsplitterbasedonasubwavelength-grating.Optik,157,984-988.3.Zhou,X.,Chen,C.,Wang,R.,Ji,X.,Liu,Y.,&Zhang,P.(2019).Designandfabricationofabroadbandreflectarraypolarizationbeamsplitteratterahertzfrequencies.OpticsExpress,27(17),24306-24317.4.Zhang,X.,Sun,B.,Zhao,C.,Fan,B.,Chen,Y.,&Tian,H.(2020).Designofabroadbandvisible-wavelengthpolarizat