偏振分析仪 (PBA) 是检测入射光偏振的基本光学元件，在光子学系统中起着至关重要的作用。在过去的几十年中，有体型结构、光栅型结构、光纤型结构和波导型结构的偏振分析仪。众所周知，传统的体型 PBA 在自由空间光信号处理中很流行。然而，笨重是传统散装型PBA的一个显着缺点，其应用和集成难度高。因此，近年来出现了基于光栅型的PBA，由于其重量轻、体积小，可以提供理想的偏振调制性能。然而，光栅式PBA由于损耗大，工艺要求苛刻，难以应用于通信领域。一般而言，光纤型PBA广泛应用于通讯领域，它具有优良的传输特性，便于通信。然而，它难以设计和制造具有高检测灵敏度。因此，生产一种适合在集成系统中大规模应用的特别高性能的 PBA 是一个强烈的愿望。

实际上，波导技术因其体积小、重量轻、性能稳定可靠、易于集成等明显优势而吸引了很多研究者的关注。利用波导实现 PBA 具有重要意义，双金属包层波导（DMCW）可以激发超高阶导模（UOM），具有许多突出的特性，例如，导模的模式密度高，光传播常数小，小角度自由空间耦合到波导中，弱折射率的高灵敏度检测等。基于这些独特的特性，DMCW 已在传感器方面取得了许多成就。

我们展示了一种基于 DMCW 的新型 PBA，它通过波导中光的耦合效率区分 TE/TM 偏振，从而实现了对不同正交偏振强度比的灵敏检测。DMCW 具有三层结构，中间波导层是负单周晶体铌酸锂 (LN)，对于正交本征偏振的寻常 o 光和非常 e 光具有不同的折射率。在DMCW 中，TE 和 TM 偏振在许多不同的耦合角处发生共振，因此，当入射光遇到一种偏振模式的共振角时，它将完全耦合到DMCW的导波层中，而另一种偏振模式将被完全反射。同时，TE/TM偏振光在DMCW中分别以相应的入射角即耦合角激发不同的模式，TE和TM之间的耦合角差值仅为0.01°，在DMCW的可分辨范围内。此外，我们的 PBA 能够支持大波长范围和广角范围。

图 632.8nm激光下的DMCW对不同偏振光束的响应

该工作被发表在 “Hongrui Shan, Qiheng Wei, Hailang Dai, and Xianfeng Chen, Sensitive detection of orthogonal polarization intensity ratio via double metal-cladding waveguide, Optics and Lasers in Engineering, 151, 106920 (2022)”

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816621003894?dgcid=coauthor