金属光栅偏振片的性能优化与设计：抑制大气背景光策略

本文主要探讨了"面向大气背景光抑制的金属光栅偏振片效能表征及设计"这一主题。研究者针对偏振滤波技术在抑制大气背景光中的应用，提出了一种量化评估和设计金属光栅(Wire Grid, WG)偏振片的方法。这种方法基于严格的耦合波理论（RCW），通过计算WG偏振片的TM和TE偏振透射率，来确定其在特定材料和结构参数下的性能。 该模型特别关注了不同金属材料对大气背景光抑制效果的影响，发现金(Au)和铜(Cu)表现出优于银(Ag)、铝(Al)和铬(Cr)的抑制能力。研究结果显示，随着线栅高度的提升，WG偏振片的背景光抑制效能增强，推荐的最佳线栅高度至少达到200纳米。同时，线栅周期在200至300纳米范围内也被认为是较优选择。线栅占空比的增大也能够提升抑制效能。 文章还结合现有的偏振片制备工艺，设计了一款针对大气背景光抑制的一维矩形WG偏振片，具体参数包括：光栅材料为铜(Cu)，基底材料为二氧化硅(SiO2)，线栅占空比为0.5，线栅周期为250纳米，线栅高度为200纳米。这些设计参数旨在提供一种实际可行的解决方案，帮助工程师们优化金属光栅偏振片的设计，以更有效地过滤和降低大气背景光对光学系统的影响。 这项研究对于理解和改进大气光学设备，特别是在卫星通信、天文观测等领域，具有重要的实际应用价值。通过性能表征和设计优化，可以提升设备的抗干扰能力和图像质量，从而推动相关技术的发展。