近日，我室研究生周晨峰（第一作者）和张巍副研究员（通讯作者）在期刊Optics Express上发表题为“Narrow-bandwidth Bragg grating filter based on Ge-Sb-Se chalcogenide glasses”的论文(ISSN:1094-4087, 2022, 30(8), 12228-12236,https://doi.org/10.1364/OE.450707)。

       光子器件中的窄带滤波器因在高精度光学信号处理、波分复用等领域具有重要的应用价值而受到人们关注。本文基于Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀硫系材料成功设计并制备出高性能硫系布拉格光栅窄带滤波器，通过优化光栅周期、栅齿高度和光栅个数等结构参数，在光栅周期为395nm、栅齿高度为160nm、光栅个数为1000的条件下，获得的对称型布拉格光栅滤波器滤波带宽为0.97 nm，非对称单边布拉格光栅滤波器带宽可达0.32 nm。相比于传统的硅材料，硫系材料相对较小的折射率在保持优秀的窄带滤波效果的同时，不仅增大了器件的最小结构特征尺寸，还减小了制备难度，提高了制造误差容忍度。本研究结果证实了硫系材料是优良的光学微纳光子器件材料，并有望在中红外波段实现优良的窄带滤波效果。

图1 (a)布拉格光栅俯视图; (b)布拉格光栅三维立体图

图2 (a)布拉格光栅滤波器SEM图; (b)光栅耦合器SEM图; (c)光栅锯齿局部SEM； (d)光栅锯齿大小测量

图3(a)对称布拉格光栅滤波器传输谱;(b) 单边锯齿布拉格光栅滤波器传输图谱