近红外铌酸锂光栅耦合器耦合效率优化研究

来源：华东师范大学学报·哲学社会科学版杂志2024年第3期北京时间：

作者：刘思琦, 瞿敏妮, 谢微

摘要：提出了一种基于铌酸锂导模结构的高效光栅耦合器设计方案及其优化的光学激发配置. 利用有限时域差分算法对光栅耦合器的耦合效果进行了数值分析; 主要研究了光栅周期、光栅占空比、二氧化硅隔离层厚度, 以及入射光的偏振和角度对光栅耦合效率的影响; 对在共振波长和非共振波长处空间光传播电场图像进行了模拟. 理论仿真结果显示, 在光栅周期为650 nm、光栅占空比为0.3、刻蚀深度为130 nm时, 利用横磁(transverse magnetic, TM)偏振光沿光栅法线夹角17°方向入射, 可获得优化的光栅耦合效率 ~38%, 从而有效地将空间光耦合进入铌酸锂亚波长波导薄膜中, 这对铌酸锂微纳光栅耦合器的设计和性能应用有借鉴和参考价值.

关键词：铌酸锂薄膜,导模共振,光栅耦合器,耦合效率,

基金资助：国家自然科学基金 (12174112, 62105199)