金（Au）亞波長光柵被濺射到經(jīng)典硅基液晶（LCoS）的ITO電極上,它與薄液晶盒和底層鋁電極組成復(fù)合共振波導(dǎo)結(jié)構(gòu),簡稱GLCoS。與基于液晶傳播效應(yīng)的LCoS截然不同,在GLCoS中,上電極的表面等離激元與光柵槽中的TM-FP （TM-Fabry Pérot）共振耦合,誘導(dǎo)一個0階反射的相位調(diào)制;鋁（Al）電極既是反射背板又與Au光柵、薄液晶盒組成波導(dǎo),使共振耦合得到增強(qiáng)。在操控光波陣面的同時,GLCoS也作為電控器件,施加電壓改變液晶的折射率,進(jìn)而控制開腔FP的邊緣介質(zhì)條件,達(dá)到有源0～2π相位調(diào)制。實驗結(jié)果表明,本文結(jié)構(gòu)可用于1μm量級像素的相位空間光調(diào)制器,在高空間帶寬積的全息視頻顯示中具有廣闊的應(yīng)用前景。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020,40(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

不同深度的金屬光柵下的FP振蕩。

圖5 不同深度的金屬光柵下的FP振蕩。仿真中,設(shè)定像素間隙分別為260,280,300,320,340 nm。由于保持像素周期為1 μm,相應(yīng)的電極寬度將會減小,這里只討論像素的間隙,得出的結(jié)果如圖7(a)所示,在260～340 nm的像素間隙變化幾乎仍能實現(xiàn)2π相位的調(diào)制量。圖7(b)中當(dāng)像素間隙為260～340 nm 時都有比較強(qiáng)的反射率。然后在誤差為10 nm范圍內(nèi),改變光柵的高度和寬度,仍能實現(xiàn)接近2π相位的調(diào)制量,并且有較好的反射強(qiáng)度,如圖8所示。

對于本文結(jié)構(gòu)模型,主要研究液晶分子偏轉(zhuǎn)、相位調(diào)制以及電場分布的情況,TechWiz LCD是為液晶而設(shè)計的3D模擬軟件。在實驗中使用E7液晶材料,其相關(guān)參數(shù)為液晶分子展曲形變系數(shù)K11=11.7 pN、扭曲形變系數(shù)K22=8.8 pN、彎曲形變系數(shù)K33=19.5 pN、介電常數(shù)指向矢平行分量ε‖=19.5、指向矢垂直分量ε⊥=5.1、尋常光的折射率ne=1.7429、非尋常光的折射率no=1.5198。圖8 光柵高度和寬度的影響。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向全息視頻顯示的深亞波長光柵耦合結(jié)構(gòu)（英文）[J]. 張明華,沈川,朱文亮,韋穗.  電子器件. 2018(04)
[2]亞波長金屬光柵/電介質(zhì)/金屬混合波導(dǎo)傳感結(jié)構(gòu)的研究[J]. 陳穎,田亞寧,何磊,韓帥濤,朱奇光.  中國激光. 2018(01)

博士論文
[1]基于硅基液晶的全息視頻顯示系統(tǒng)與器件研究[D]. 沈川.安徽大學(xué) 2015



本文編號：3143115