基于導模共振效應設計了幾種多通道窄帶濾光片，并利用嚴格耦合波法分析其光譜特性。在設計的單層濾光片的基礎上增加第一層高折射率緩沖層，當厚度為523. 8 nm 和689. 2 nm 時，得到雙通道和三通道的反射峰，在此基礎上增加第二層厚度為768 nm 的低折射率緩沖層，得到四通道的反射峰。另外，通過調節單層濾光片的入射角度得到對稱的雙通道反射峰。

引言

　　1902 年，Wood在研究金屬光柵時首次發現了導模共振效應。所謂導模共振效應是指亞波長光柵在特定的結構參量和入射條件下出現的特殊衍射效應，當入射光和光柵層所支持的泄漏模相互耦合時會產生共振異常現象，通常表現為共振波長處有極高的衍射效率。20 世紀90 年代，Magnusson 等學者將導模共振效應應用到濾光片的設計中，取得了顯著的效果。這種新型的濾光片和傳統的薄膜型濾光片相比有許多優點，比如極窄的帶寬、極高的反射率、共振波長可控及相對簡單的結構等。基于導模共振效應，利用平面介質波導理論和嚴格耦合波法設計了多通道的窄帶濾光片。

設計原理

　　典型導模共振濾光片的結構如圖1 所示，最簡單的導模共振濾光片僅由基底和一個光柵層構成，如圖2 所示。

圖1 典型的導模共振濾光片結構示意圖

　　光柵層由兩種折射率分別為nH和nL的材料周期排列組成，光柵層的厚度為d，光柵周期為T，填充系數為f，將其定義為光柵層中高折射率材料所占槽寬和光柵周期T 的比值。覆蓋層和基底層的折射率分別是nc和ns。

圖2 單層導模共振光柵的結構圖

結論

　　利用導模共振效應設計的窄帶濾光片具有非常卓越的光學特性。基于導模共振效應設計了幾種多通道的窄帶濾光片，并利用嚴格耦合波法分析了反射光譜。首先設計了單層濾光片，然后分別通過調節入射角度和增加緩沖層這兩種方法得到了二、三、四通道的窄帶濾光片，并且反射峰的反射率均保持在較高水平。