一种窄带带阻滤波器的制作方法

技术领域

本发明涉及微纳光学器件领域，具体是一种窄带带阻滤波器。

背景技术：

滤波器是电磁波调控的一个重要器件，带阻窄带滤波器可应用于传感、脉冲整形、偏振控制以及电光开关等等。但是传统的基于多层介质膜带阻滤波器带宽一般较大。近年来基于简单光栅结构（一个周期内仅有一个低折射率部分）理论上可获得窄带反射，但是为获得窄带反射峰，光栅内高折射率和低折射率材料折射率差必须很小，此时光栅内的低折射率部分不能为空气（即光栅槽）；另一种方案是在光栅层和基底加入电介质层获得。但是在现有的这两种方案中，大部分电场分布都在电介质内，如果应用于折射率传感，难以实现电场与待分析物相互作用，影响灵敏度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种窄带带阻滤波器，以获得反射式的窄带滤波器，且其电场分布主要在光栅槽内，有利于折射率传感应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种窄带带阻滤波器，包括有二氧化硅基底，所述二氧化硅基底上镀有氧化铝膜层，该氧化铝膜层刻蚀成单层复合光栅。

上述技术方案中：

进一步的，所述复合光栅的一个周期包含两个不同宽度的光栅槽。

进一步的，所述复合光栅的一个周期包含两个宽度相同的光栅脊

进一步的，所述复合光栅的光栅脊的折射率大于二氧化硅基底的折射率。

这里还给出一个具体的例子，即所述复合光栅一个周期的宽度p=1000nm，一个周期包含两个相同宽度w=400nm、相同高度h=740nm的光栅脊，一个周期包含两个不同宽度a=140nm、b=60nm的光栅槽。

本发明的有益效果是：本发明的窄带带阻滤波器结构简单合理，通过将单层复合光栅置于基底上的方式，可获得反射式窄带滤波器，且其电场分布主要在光栅槽内，有利于折射率传感方面的应用。

附图说明

图1为为本发明优选实施例的结构示意图。

图2为图1实施例所获得的反射光谱图。

图3为图1实施例在反射峰处的电场分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明：

如图1所示，本实施例的窄带带阻滤波器，包括有二氧化硅基底2（SiO₂），二氧化硅基底2上镀有氧化铝膜层1（Al₂O₃），该氧化铝膜层1刻蚀成单层复合光栅。复合光栅的一个周期包含两个不同宽度的光栅槽，包含两个宽度相同的光栅脊。复合光栅的光栅脊的折射率大于二氧化硅基底的折射率。

具体的，复合光栅一个周期的宽度p=1000nm，一个周期包含两个相同宽度w=400nm、相同高度h=740nm的光栅脊，一个周期包含两个不同宽度a=140nm、b=60nm的光栅槽。本窄带滤波器在X方向是周期结构的，电磁波沿着Z方向传播。

在入射角的情况下，即宽带平面电磁波（电矢量方向光栅槽平行）自上向二氧化硅基底2方向垂直入射，在共振波长位置，电场主要分布在光栅槽内，且相邻的光栅槽电场相位相差180度，沿着Z方向远场将产生破坏性干涉，沿Z方向传播的电磁波被强烈反射，最终在反射谱上出现反射峰。结果如图2所示，在1.4463微米反射率大于0.99，带宽低于1纳米。进一步的，如图3所示，电场主要分布在光栅槽内。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。