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论文主要围绕亚波长光栅展开研究工作。本文设计出T型结构的亚波长宽带宽反射镜，平面波垂直入射后，波长范围从1.51到1.72，反射率超过99.9%。该器件可用于替代垂直腔面发射激光器中的布拉格反射镜，以降低材料的吸收损耗和机械损耗，提高激光的输出功率。另一方面，在引力波探测器、平面光波回路等应用中，需要宽带宽、入射角度无关的反射镜。本文采用严格耦合波理论，通过优化亚波长光栅的结构尺寸，设计出2T型结构的亚波长宽带宽反射镜，该反射镜的工作波长为1.53到1.57，平面波从0.01°到89.99°入射后，反射率超过95%。该器件可以作为覆盖密集波分复用系统中一百个信道的高效反射镜。随着集成光学的发展，对器件提出更高的要求。本文设计并分析了啁啾亚波长聚焦反射镜。采用严格耦合波理论进行定标，得到周期性亚波长光栅的反射率和相位分布。通过合理的选择每个局部周期的实际尺寸，使得每个局部周期所对应的反射率满足聚焦方程，将这些周期组合在一起等效于用离散相位分布来近似理想的相位分布。最终使用COMSOL有限元软件模拟仿真，得到啁啾亚波长聚焦反射镜场强分布。在实际应用中，还需要知道功率的分布情况，例如高反射率、高透射率、反射和透射波相对于入射波具有相同的功率比等等。本文首次提出并设计出具有大的数值孔径的啁啾亚波长双聚焦平面镜。通过改变光栅尺寸，使用严格耦合波理论计算出反射率、透射率和相位分布，并使用有限元法数值模拟聚焦特性，设计出的啁啾亚波长光栅的聚焦反射和透射波具有相同的功率比。同时还分析了波长从1.481.62范围的TM和TE偏振光入射后，功率比、半高全宽和焦距的分布情况。由于该器件可适用于宽波长范围，因此允许存在较大的制造容差。