基于波導耦合光柵的光學濾波器件.pdf

1、波導耦合光柵是由襯底層、波導層以及光柵層組成的復合結構。其基本物理機理是被光柵衍射進入波導傳播的光，當其被光柵進一步衍射產(chǎn)生多束衍射光，它與直接透射光發(fā)生干涉相消作用，在透射光譜中形成窄帶消光信號，即產(chǎn)生波導共振模式。將波導耦合光柵與金屬材料結合可制備出波導耦合金屬光子晶體。在波導耦合金屬光子晶體中，滿足一定條件的入射光可激發(fā)金屬表面等離子共振現(xiàn)象并與波導模式發(fā)生強烈的耦合，使得樣品顯現(xiàn)出獨特的光學響應特性?；诓▽я詈辖饘俟庾泳w結構

2、制作的光學元器件可廣泛應用在光學濾波、生物傳感等光電子技術領域。
　　 本文在引入金屬表面等離子共振及波導耦合光柵光學濾波特性的基礎上，介紹了利用激光干涉光刻法制備大面積、結構均勻的三元波導耦合光柵以及微米級大周期波導耦合光柵結構的方法。通過對其光學特性的研究發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)大周期波導耦合光柵具有不同于周期為納米級的波導耦合光柵的反常透射現(xiàn)象。其角分辨的消光光譜中除了具備在波導耦合納米光柵光譜中觀察到的窄帶消光信號，

3、還出現(xiàn)了隨角度調(diào)諧的透射增強信號。
　　 (2)三元波導耦合光柵存在三套不同周期光柵結合而成的波導共振模式，隨著入射角大小的連續(xù)變化，其信號響應范圍可覆蓋至整個可見光區(qū)域。三套波導共振信號模式同時調(diào)諧的光譜學響應特性有可能大大增加基于三元波導耦合光柵結構生物傳感器測試的靈敏度。
　　 最后，我們介紹了利用干涉光刻技術結合溶液法制備波導耦合金屬光子晶體的過程，并對其進行了光譜學響應特性研究。這些實驗研究結果與理論解釋，進一