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用于强激光系统的光栅偏振器
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:O436.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理] O436.3[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]苏州大学物理与光电·能源学部苏州纳米科技协同创新中心,江苏苏州215006, [2]苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室教育部现代光学技术重点实验室,江苏苏州215006
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.60907017);上海市全固态激光器与应用技术重点实验室开放课题资助项目(No.2014ADL02)
中文摘要:

针对强激光系统中常用的1 053nm激光器进行了偏振光栅结构的优化设计。利用严格耦合波理论分析了光栅偏振器的衍射特性及消光比,分析显示偏振光栅周期为600nm,占宽比为0.535~0.55,槽形深度为1 395nm~1 420nm时,可保证其在1 053nm波长下,透射率高于95%,消光比大于1 500。基于分析结果,利用全息光刻技术制作了高质量光刻胶光栅掩模,并采用倾斜转动的离子束刻蚀结合反应离子束刻蚀的方法对该光刻胶光栅掩模进行图形转移,制作了底部占宽比为0.54,槽形深度为1 400nm的光栅偏振器。实验测量显示其透射率为92.9%,消光比达到160。与其他制作光栅偏振器方法相比,采用单光刻胶光栅掩模结合倾斜转动的离子束刻蚀工艺,不但简化了制作工艺,而且具有激光损伤阈值高、成本低的优点。由于该技术可制作大面积光栅,特别利于在强激光系统中应用。

英文摘要:

The structure of a grating polarizer in common 1053 nm lasers was optimized for high power laser systems. The diffraction characteristics and extinction ratio of the grating polarizer were investi- gated by using rigorous coupled-wave theory. The results show when the grating period, duty cycle and the groove depth of the grating are 600 nm, 0. 535--0.55 and 1 395--1 420 nm at a wavelength of 1053 nm, respectively, the extinction ratio could be more than 1500, and the optical transmittance of the TM-polarized wave could be over 95%. Based on the above analysis, a high quality photoresist grating mask was made by holographic lithography. Then, it was transferred to the fused silica sub- strate by tilted rotating ion beam etching and reactive ion beam etching to fabricate a grating polarizer with the period of 600 nm, bottom duty cycle of 0.54 and the groove depth 1 400 nm. Experimental measurements on the grating polarizer show that the optical transmittance is 92.9% and the extinction ratio is 160. Compared with other fabricating methods for the grating polarizer, the proposed method only requires a single layer of photoresist grating mask, which simplifies the fabricating process, en- joys low costs and guarantees the high damage threshold of the grating. As the method can fabricate large scale gratings, it is suitable for applications to the high power laser systems.

同期刊论文项目
期刊论文 2 会议论文 6 获奖 2 专利 5
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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699