Designstrategien für polarisationsschaltbare binäre und mehrstufige subwellenlängenstrukturierte DOEs

Die Subwellenlängenstrukturierung von beugenden Strukturen eröffnet neue Möglichkeiten im Bereich der zusätzlichen Funktionalisierung von DOEs in Hinsicht auf die Polarisation. Wir nutzen dabei die Formdoppelbrechung aus, um auf unsere Anwendung zugeschnittene Phasendifferenzen zu erzeugen. Im Designprozess verwenden wir sowohl die Effektive-Medien-Theorie als auch rigorose Beugungssimulationen (RCWA). Dabei sind eine Vielzahl von voneinander abhängigen Parametern und die Auswirkungen der verwendeten Fertigungstechnologien (wie z.B. Nanoimprint-Lithographie) auf den Parameterraum zu beachten. Wir leiten aus bereits von uns demonstrierten binären Polarisationsstrahlteilern und Parameterstudien zu verschiedenen Materialien und Geometrien eine Designstrategie für binäre wie auch mehrstufige polarisationsabhängig schaltbare DOEs ab. Wir demonstrieren diese anhand von binären Strahlteilern wie Dammann-Gittern sowie vier- und sechsstufigen Blaze-Gittern und nehmen überdies deren potentielle Erweiterung in Richtung einer schaltbaren diffraktiven Linse mit in den Blick.