技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微納光學(xué)器件領(lǐng)域，具體是一種窄帶帶阻濾波器。

背景技術(shù)：

濾波器是電磁波調(diào)控的一個(gè)重要器件，帶阻窄帶濾波器可應(yīng)用于傳感、脈沖整形、偏振控制以及電光開關(guān)等等。但是傳統(tǒng)的基于多層介質(zhì)膜帶阻濾波器帶寬一般較大。近年來基于簡單光柵結(jié)構(gòu)（一個(gè)周期內(nèi)僅有一個(gè)低折射率部分）理論上可獲得窄帶反射，但是為獲得窄帶反射峰，光柵內(nèi)高折射率和低折射率材料折射率差必須很小，此時(shí)光柵內(nèi)的低折射率部分不能為空氣（即光柵槽）；另一種方案是在光柵層和基底加入電介質(zhì)層獲得。但是在現(xiàn)有的這兩種方案中，大部分電場分布都在電介質(zhì)內(nèi)，如果應(yīng)用于折射率傳感，難以實(shí)現(xiàn)電場與待分析物相互作用，影響靈敏度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種窄帶帶阻濾波器，以獲得反射式的窄帶濾波器，且其電場分布主要在光柵槽內(nèi)，有利于折射率傳感應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種窄帶帶阻濾波器，包括有二氧化硅基底，所述二氧化硅基底上鍍有氧化鋁膜層，該氧化鋁膜層刻蝕成單層復(fù)合光柵。

上述技術(shù)方案中：

進(jìn)一步的，所述復(fù)合光柵的一個(gè)周期包含兩個(gè)不同寬度的光柵槽。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合光柵的一個(gè)周期包含兩個(gè)寬度相同的光柵脊

進(jìn)一步的，所述復(fù)合光柵的光柵脊的折射率大于二氧化硅基底的折射率。

這里還給出一個(gè)具體的例子，即所述復(fù)合光柵一個(gè)周期的寬度p=1000nm，一個(gè)周期包含兩個(gè)相同寬度w=400nm、相同高度h=740nm的光柵脊，一個(gè)周期包含兩個(gè)不同寬度a=140nm、b=60nm的光柵槽。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的窄帶帶阻濾波器結(jié)構(gòu)簡單合理，通過將單層復(fù)合光柵置于基底上的方式，可獲得反射式窄帶濾波器，且其電場分布主要在光柵槽內(nèi)，有利于折射率傳感方面的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施例所獲得的反射光譜圖。

圖3為圖1實(shí)施例在反射峰處的電場分布圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明：

如圖1所示，本實(shí)施例的窄帶帶阻濾波器，包括有二氧化硅基底2（SiO₂），二氧化硅基底2上鍍有氧化鋁膜層1（Al₂O₃），該氧化鋁膜層1刻蝕成單層復(fù)合光柵。復(fù)合光柵的一個(gè)周期包含兩個(gè)不同寬度的光柵槽，包含兩個(gè)寬度相同的光柵脊。復(fù)合光柵的光柵脊的折射率大于二氧化硅基底的折射率。

具體的，復(fù)合光柵一個(gè)周期的寬度p=1000nm，一個(gè)周期包含兩個(gè)相同寬度w=400nm、相同高度h=740nm的光柵脊，一個(gè)周期包含兩個(gè)不同寬度a=140nm、b=60nm的光柵槽。本窄帶濾波器在X方向是周期結(jié)構(gòu)的，電磁波沿著Z方向傳播。

在入射角的情況下，即寬帶平面電磁波（電矢量方向光柵槽平行）自上向二氧化硅基底2方向垂直入射，在共振波長位置，電場主要分布在光柵槽內(nèi)，且相鄰的光柵槽電場相位相差180度，沿著Z方向遠(yuǎn)場將產(chǎn)生破壞性干涉，沿Z方向傳播的電磁波被強(qiáng)烈反射，最終在反射譜上出現(xiàn)反射峰。結(jié)果如圖2所示，在1.4463微米反射率大于0.99，帶寬低于1納米。進(jìn)一步的，如圖3所示，電場主要分布在光柵槽內(nèi)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。