双色及多色量子阱红外焦平面阵列中耦合光栅的优化

实现多波长探测是量子阱红外焦平面阵列(QWIP FPA)重要的发展方向之一,它在军事和民用等方面都具有十分广泛的应用前景。本项目拟开展FPA中双色及多色耦合光栅的模拟优化工作。主要研究内容如下：采用时域有限差分的方法分析QWIP器件有源区内的光场分布,对不同晶格类型的二维耦合光栅的特性参数进行模拟优化设计；分析工艺误差对光栅耦合效率的影响，建立符合实际工艺的 二维耦合光栅理论模型；采用双周期并考虑次级衍射，设计能实现三色及四色耦合波长的耦合光栅，并针对不同的波长组合进行优化设计，该设计能大大简化多色红外焦平面阵列中的光栅制作工艺。基于我们的前期工作，预期项目研究可以取得如下成果：建立QWIP FPA器件中耦合光栅的辅助分析平台，设计出能实现三色及四色耦合的二维耦合光栅，提供双色及多色耦合光栅的优化特征参数。