Design and fabrication of titanium dioxide wire grid polarizer for the far ultraviolet spectral range
Design and fabrication of titanium dioxide wire grid polarizer for the far ultraviolet spectral range
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远紫外光谱范围二氧化钛线栅偏光片的设计与制造
DOI：
10.1117/12.2237644
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Kroker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Siefke;E.-B. Kley;A. Tünnermann;S. Kroker
纳米光栅式偏振器是光的一种基本性质，用于控制偏振，在许多光学应用中具有重要的意义。这种重要性源于几个有利的特性，如大接受角、大透明孔径和简单地集成到光学系统中。然而，由于短波长的制造和材料要求，特别是在紫外光谱范围内，实现是复杂的。在这篇文章中，我们展示了一种波长范围从190 nm到280 nm的二氧化钛线栅偏振器的设计和制造。由此，在193 nm波长下获得了前所未有的384消光比和10%的透过率，在248 nm波长下分别获得了774的消光比和16%的透过率。此外，还讨论了在370 nm左右的波长，即远高于应用波长的横向磁光的透过率特性与偏振性能之间的关系。这一特征的表征使性能预测成为可能，而不需要在远紫外区执行复杂的偏振测量。这便于简单的在线或甚至现场制造过程控制。
Nano-optical wire grid polarizers to control the polarization, a fundamental property of light, are of great importance in many optical applications. This importance originates from several advantageous properties, such as large acceptance angle, large clear aperture and simple integration into optical systems. However, due to fabrication and material requirements at short wavelengths particularly in the ultraviolet spectral range the realization is sophisticated. In this contribution we demonstrate the design and fabrication of a titanium dioxide wire grid polarizer for the wavelength range from about 190 nm to 280 nm. Thereby, an unprecedented extinction ratio of 384 and a transmittance of 10 % is achieved at a wavelength of 193 nm and an extinction ratio of 774 and a transmittance of 16% at a wavelength of 248 nm, respectively. Furthermore, the correlation between the polarization performance and a specific feature in the transmittance of transverse-magnetic light which occurs at a wavelength of about 370 nm, i.e. well above the application wavelength, is discussed. The characterization of this feature enables a performance prediction without performing elaborate polarimetry in the far ultraviolet. This facilitates a simple inline or eveninsitufabrication process control.
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