Debido a la excelente capacidad de dispersión, Las rejillas de difracción están desempeñando un papel importante en campos muy extendidos que van desde espectrómetros hasta amplificadores de pulso con chirridos. Sin embargo, décadas de estudio extenso sobre varias rejillas resonantes de banda ancha de alta eficiencia se enfocan principalmente en aquellas que operan solo en el primer orden.

Se sabe que el poder de resolución es proporcional al orden de funcionamiento en comparación con rejillas clásicas del mismo tamaño. El uso de rejillas echelle flameadas en un orden superior es un método convencional para la realización de estas rejillas operativas de alto orden. Sin embargo, La eficiencia típica suele ser solo del 65% al ​​75% para las rejillas debido a la forma irregular de la ranura y las variaciones en el ángulo de la ranura, lo que degrada gravemente el rendimiento de esas rejillas echelle.

Recientemente, un grupo de investigación del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai (SIOM), Academia china de ciencias, ha propuesto un método modal simplificado (SMM) aplicado a redes de alta eficiencia de banda ancha. El resultado fue publicado en Cartas de tecnología fotónica IEEE .

En esta investigación, Se analizó y optimizó una configuración de ranura rectangular totalmente dieléctrica de tres capas para la realización de rejillas de transmisión de alta eficiencia de banda ancha que operan en el orden -2 bajo la segunda incidencia del ángulo de Bragg. Se utilizó SMM para analizar las rejillas de transmisión, que no solo predijo los parámetros de rejilla de pozo para lograr una alta eficiencia en el orden -2, pero también reveló el proceso de difracción dentro de la región de la red.

Es más, Se empleó el riguroso análisis de ondas acopladas (RCWA) y el algoritmo de recocido simulado (SA) para optimizar los parámetros de la red para obtener soluciones más exactas. Los resultados de la simulación indicaron que se podría lograr un ancho de banda de longitud de onda de 1.454 μm — 1.531μm y un ancho de banda angular de 37.32 ° - 43.3 ° para una eficiencia superior al 95% y la eficiencia máxima podría alcanzar incluso el 99.58% en el segundo ángulo de Bragg a la longitud de onda de 1.5 μm para polarización TE.

Esta es la primera vez que se utiliza SMM para predecir la característica de banda ancha de las rejillas multicapa bajo la segunda incidencia de Bragg. Especialmente, SMM puede explicar el mecanismo de generación de características de banda ancha.