[发明专利]选择性吸收的线栅偏振器

权利要求书

1.一种用于使入射光偏振且选择性吸收一种偏振的选择性吸收的线栅 偏振器器件，所述器件包括：

a)基底；

b)至少两个薄膜层，其设置在所述基底上方，所述薄膜层具有彼此不 同的折射率；

c)所述两个薄膜层中的至少一个的折射率大于所述基底的折射率；以 及

d)线栅层，其设置在所述基底上方，所述线栅层包括其长度大于入射 光的波长且其周期小于所述入射光的波长的一半的长金属基元的阵列；以 及

e)所述薄膜层中的至少一个包括对所述入射光具有光学吸收性的非化 学计量的材料，所述材料限定吸收层，使得所述线栅偏振器器件基本吸收 一种偏振。

2.根据权利要求1的器件，其中所述至少两个薄膜层包括设置在所述 基底与所述线栅层之间的至少三个连续薄膜层。

3.根据权利要求1的器件，其中所述至少两个薄膜层包括设置在所述 基底与所述线栅层之间的具有电介质脊阵列的电介质栅，所述线栅层的金 属基元和所述电介质栅的电介质脊被取向为彼此基本平行且具有基本相等 的周期。

4.根据权利要求1的器件，其中所述至少两个薄膜层包括设置在所述 线栅层上方的具有电介质脊阵列的电介质层，以及设置在所述线栅层与所 述电介质层之间且在与所述脊正交的方向上连续的连续薄膜层。

5.根据权利要求1的器件，其中所述至少两个薄膜层不连续，从而形 成与所述线栅层的基元平行地取向的平行脊的阵列。

6.根据权利要求1的器件，其中所述至少两个薄膜层所包括的材料选 自：已沉积为非化学计量的金属氧化物、金属氮化物、金属氟化物、金属 硒化物、金属硫化物、以及其组合。

7.根据权利要求1的器件，其中所述吸收层包括这样的电介质栅，该 电介质栅包括非金属基元的阵列，所述非金属基元的阵列中的非金属基元 和所述长金属基元的阵列中的金属基元被取向为彼此基本平行，并且所述 非金属基元的阵列和所述长金属基元的阵列具有基本相等的周期。

8.根据权利要求1的器件，其中所述吸收层的材料选自：氮化硅、氮 化钛、碳化钛、碳化硅、钽、氧化铜、氧化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、硫 化亚铜、钛、钨、氧化铌、硅化铝、氮化硼、氧化硼、氧化钽、碳、以及 其组合。

9.根据权利要求1的器件，其中所述吸收层的材料具有0.1至4.5的 k值。

10.一种用于使入射光偏振且选择性吸收一种偏振的选择性吸收的线 栅偏振器器件，所述器件包括：

a)基底，其具有折射率；

b)偏振线栅层，其设置在所述基底上方，且具有周期小于入射光波长 的一半的平行金属线的阵列；

c)电介质层，其设置在所述基底上方，且包括电介质材料；以及

d)吸收层，其设置在所述基底上方，包括对所述入射光具有光学吸收 性的非化学计量的材料，所述材料限定吸收层使得所述线栅偏振器器件基 本吸收一种偏振，且所述材料具有与所述电介质层的折射率不同的折射率。

11.根据权利要求10的器件，其中所述器件选择性吸收可见光谱内的 光；其中所述线栅层的基元的阵列的周期小于350nm；并且其中所述吸收 层的材料包括对可见光谱内的光具有光学吸收性的材料。

12.根据权利要求10的器件，其中所述器件选择性吸收紫外光谱内的 光；其中所述线栅层的基元的阵列的周期小于200nm；并且其中所述吸收 层的材料包括对紫外光谱内的光具有光学吸收性的材料。

13.根据权利要求10的器件，其中所述器件选择性吸收红外光谱内的 光；其中所述线栅层的基元的阵列的周期小于500nm；并且其中所述吸收 层的材料包括对红外光谱内的光具有光学吸收性的材料。

14.一种用于使入射光偏振且选择性吸收一种偏振的选择性吸收的线 栅偏振器器件，所述器件包括：

a)基底，其具有折射率；

b)至少三个不同的层，其设置在所述基底上方，且包括：

i)偏振层，其包括导电性材料；

ii)吸收层，其具有大于所述基底的折射率的折射率，且包括对所

述入射光具有光学吸收性的非化学计量的材料；以及

iii)电介质层，其折射率不同于所述吸收层的折射率；以及

c)所述至少三个层不连续，从而形成周期小于所述入射光的波长的平 行脊的阵列。