Субволновые дифракционные решетки видимого диапазона

Приведены результаты компьютерных расчетов и измерений субволновых дифракционных решеток в видимом диапазоне спектра излучения. Исследовано влияние различных параметров решетки (скважность, форма и глубина микрорельефа, материал, угол падения, длина волны и поляризация излучения) на дифракционную эффективность. Отличительной особенностью рассматриваемых субволновых решеток является то, что вся дифрагированная энергия пучка перераспределяется в нулевой и –1-й порядки. Установлено, что нулевой порядок может быть подавлен выбором глубины и формы рельефа решетки. Изготовлены субволновые решетки с периодом 400 нм и проведены измерения с использованием лазеров и лазерных диодов, излучающих в видимом диапазоне длин волн. Высокая эффективность дифракции в –1-й порядок (более 70%) наблюдается с увеличением глубины рельефа решетки (при глубине h = 80 нм) в широком спектральном диапазоне (450–650 нм). Экспериментально продемонстрировано, что при определенных условиях возникает эффект плазмонного резонанса, при котором имеет место полное поглощение падающего излучения. Рассматриваемые оптические элементы могут использоваться в системах обработки изображения, проекционных дисплеях, при разработке различных сенсоров и т. д.