無序子結構光柵制造技術

本實用新型專利技術公開了無序子結構長周期光柵，包括多個一維無序子結構長周期光柵，一維無序子結構長周期光柵包括沿X軸周期排列的周期單元，周期單元包括沿X軸排列的各不相同的若干個子結構，同一一維無序子結構長周期光柵中的各個周期單元的結構相同，各個一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵。本實用新型專利技術將有序結構和無序結構融合在一起，在能繼承有序結構優(yōu)點的同時，獲得無序結構在帶寬和角度等方面更強的操控能力，在光波長為300~1000nm的大帶寬范圍內陷光效果比其他無序結構提高了近90%。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及光柵設計
，具體涉及無序子結構光柵。
技術介紹
表面光學結構如光柵、光子晶體以及其它有序和無序的光學結構等可以調節(jié)入射光和反射光的帶寬、偏振、角度和諧振等方面的性能，從而實現(xiàn)光耦合、光脈沖整形、光濾波、光柵反射器、光抗反射器、光吸收器和光諧振器等功能，在光譜學、集成光電器件、通信、傳感、液晶面板、太陽能電池和原子能等方面具有廣泛應用。表面光學結構從呈現(xiàn)的外在特征來看有三種類型：第一種是有序結構周期性排列而成，如光柵和光子晶體等；第二種是隨機無序的表面結構；第三種是結合整體有序和局部無序的混合結構，即無序子結構的長周期光柵。有序結構設計容易，制作工藝也相對成熟，但是存在角度譜和帶寬有限等問題。無序結構可以改善角度譜和帶寬上的性能，但是無序結構通常是在材料沉淀生長和圖形刻蝕等制造過程中因工藝誤差較大隨機得到的，對于具體怎樣設計無序結構，設計什么樣的無序結構還需進一步研究，難于通過系統(tǒng)的方法設計，造成其應用受限。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供無序子結構光柵。本技術的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)：無序子結構光柵，包括多個一維無序子結構長周期光柵，一維無序子結構長周期光柵包括沿X軸周期排列的周期單元，周期單元包括沿X軸排列的各不相同的若干個子結構，同一一維無序子結構長周期光柵中的各個周期單元的結構相同，各個一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵，二維無序子結構長周期光柵設置在光柵基質上。如上所述的一維無序子結構長周期光柵為Q種，Q大于等于1，Q種一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列構成Y軸方向光柵周期單元，Y軸方向光柵周期單元沿Y軸周期排列獲得二維無序子結構長周期光柵。如上所述的光柵基質為非晶硅基質。本技術相對于現(xiàn)有技術具有以下有益效果：1、繼承有序結構優(yōu)點的同時，獲得無序結構在帶寬和角度等方面更強的操控能力，在光波長為300~1000nm的大帶寬范圍內陷光效果比
技術介紹
中涉及的其他無序結構提高了近90%。附圖說明圖1是實施例2中選取5個子結構作為備選子結構的示意圖，T為子結構周期長度；圖2是實施例2中從5個備選子結構中取4個子結構的示意圖；圖3是實施例2中一維無序子結構長周期光柵的周期單元示意圖；圖4是實施例2中的一維無序子結構長周期光柵的結構示意圖；圖5是實施例3從備選子結構中選取4個子結構的示意圖，（a）選取的子結構的第一種情況；（b）選取的子結構的第二種情況；（c）選取的子結構的第三種情況；圖6是實施例3中的3種一維無序子結構長周期光柵中的周期單元的隨機排序的子結構編號順序，（a）無序結構1（第一種一維無序子結構長周期光柵的周期單元）；（b）無序結構2（第二種一維無序子結構長周期光柵的周期單元）；（c）無序結構3（第三種一維無序子結構長周期光柵的周期單元）；圖7是實施例3中獲得的二維無序子結構長周期光柵。在圖中，數(shù)字均為編號，并不代表部件的數(shù)字標記。另4T指的是四個子結構長度。具體實施方式以下結合附圖對本技術的技術方案進一步詳細說明：實施例1：無序子結構光柵，包括多個一維無序子結構長周期光柵，一維無序子結構長周期光柵包括沿X軸周期排列的周期單元，周期單元包括沿X軸排列的各不相同的若干個子結構，同一一維無序子結構長周期光柵中的各個周期單元的結構相同，各個一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵，二維無序子結構長周期光柵設置在光柵基質上。優(yōu)選的，所述的一維無序子結構長周期光柵為Q種，Q大于等于1，Q種一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列構成Y軸方向光柵周期單元，Y軸方向光柵周期單元沿Y軸周期排列獲得二維無序子結構長周期光柵。優(yōu)選的，所述的光柵基質為非晶硅基質。實施例2：如圖1～4，在本實施例的無序子結構光柵中，一維無序子結構長周期光柵中的周期單元的子結構順序為三角形子結構、第一U形槽子結構、方形槽子結構、第二U形槽子結構，第一U形槽子結構的槽口朝上、第二U形槽子結構的槽口朝下。一維無序子結構長周期光柵為一種，一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵。其他與實施例1一致。實施例3：如圖5～7，在本實施例中的無序子結構光柵中，一維無序子結構長周期光柵為三種，三種一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列構成Y軸方向光柵周期單元，Y軸方向光柵周期單元沿Y軸周期排列獲得二維無序子結構長周期光柵。第一種一維無序子結構長周期光柵中的周期單元的子結構順序為第二U形槽子結構、三角形子結構、第一U形凹槽子結構、方形子結構。第二種一維無序子結構長周期光柵中的周期單元的子結構順序為三角形子結構、第一U形凹槽子結構、方形子結構、第三U形凹槽子結構。第三種一維無序子結構長周期光柵中的周期單元的子結構順序為第一U形凹槽子結構、第二U形凹槽子結構、三角形子結構、第三U形凹槽子結構。第一U形槽子結構的槽口朝上、第二U形槽子結構的槽口朝下、第三U形槽子結構的槽口朝右。其他與實施例1一致。本實施例獲得的無序子結構光柵，在帶寬和角度等方面更強的操控能力，在光波長為300~1000nm的大帶寬范圍內陷光效果比
技術介紹
中涉及到的現(xiàn)有無序結構提高了近90%。綜上所述本技術的優(yōu)點在于：在有序長周期結構中引入紊亂的無序子結構組合成混合表面結構，能繼承有序結構優(yōu)點的同時，獲得無序結構在帶寬和角度等方面更強的操控能力。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本技術精神作舉例說明。本技術所屬
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本技術的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
無序子結構光柵，其特征在于，包括多個一維無序子結構長周期光柵，一維無序子結構長周期光柵包括沿X軸周期排列的周期單元，周期單元包括沿X軸排列的各不相同的若干個子結構，同一一維無序子結構長周期光柵中的各個周期單元的結構相同，各個一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵，二維無序子結構長周期光柵設置在光柵基質上。

【技術特征摘要】
1.無序子結構光柵，其特征在于，包括多個一維無序子結構長周期光柵，一維無序子結構長周期光柵包括沿X軸周期排列的周期單元，周期單元包括沿X軸排列的各不相同的若干個子結構，同一一維無序子結構長周期光柵中的各個周期單元的結構相同，各個一維無序子結構長周期光柵沿Y軸排列獲得二維無序子結構長周期光柵，二維無序子結構長周期光柵設置在光柵...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：侯金，楊春勇，洪衛(wèi)，王文珍，陳少平，
申請(專利權)人：中南民族大學，
類型：新型
國別省市：湖北;42