Topologieoptimiertes Breitband-Oberflächenrelief-Transmissionsgitter
Wir schlagen eine Entwurfsmethodik für den systematischen Entwurf von Oberflächenrelief-Transmissionsgittern mit optimierter Beugungseffizienz vor. Die Methodik basiert auf einer gradientenbasierten Topologieoptimierungsformulierung zusammen mit 2D-Frequenzbereichs-Finite-Elemente-Simulationen für TE- und TM-polarisierte ebene Wellen. Ziel der Optimierung ist es, ein Gitterdesign zu finden, das die Beugungseffizienz für die -1. Transmissionsordnung bei Beleuchtung durch unpolarisierte ebene Wellen maximiert. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Oberflächenrelief-Transmissionsgitter mit einer Beugungseffizienz von mehr als 40 % in einem Breitbandbereich vom Ultraviolettbereich über den sichtbaren Bereich bis in den Nahinfrarotbereich entwickelt werden kann.
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Autoren
Jacob Andkjær
Christian P. Ryder
Kristian Buchwald
Peter C. Nielsen
Ibsen Photonics A/S (Dänemark)
Ole Sigmund
Technische Universität Dänemark (Dänemark)
Kontaktdaten
Thomas Rasmussen
Ibsen Photonics
Ryttermarken 15-21
DK-3520 Farum, Dänemark
E-mail: tpr@ibsen.dk
Telefon: (+45) 4434 7000
Copyright © 2014 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. Dieser Artikel wurde in SPIE Proceedings Volume 8980, Physics and Simulation of Optoelectronic Devices XXII, veröffentlicht und wird mit Genehmigung von SPIE als elektronischer Nachdruck zur Verfügung gestellt. Es darf eine gedruckte oder elektronische Kopie nur für den persönlichen Gebrauch angefertigt werden. Systematische oder mehrfache Vervielfältigung, Verteilung an mehrere Standorte über elektronische oder andere Mittel, Vervielfältigung von Material in diesem Artikel gegen Gebühr oder für kommerzielle Zwecke oder Modifizierung des Inhalts des Artikels sind untersagt.
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