Grazie all'eccellente capacità di dispersione, i reticoli di diffrazione stanno giocando un ruolo importante in campi molto diffusi che vanno dagli spettrometri agli amplificatori di impulsi cinguettati. Però, decenni di studi approfonditi su vari reticoli risonanti ad alta efficienza a banda larga si concentrano principalmente su quelli che operano solo al 1° ordine.

È noto che il potere risolutivo è proporzionale all'ordine di lavoro rispetto ai classici reticoli di pari dimensione. L'uso di griglie a scacchiera di alta qualità è un metodo convenzionale per la realizzazione di queste griglie di alto ordine. Però, l'efficienza tipica è solitamente solo del 65% -75% per quelle griglie a causa della forma irregolare della scanalatura e delle variazioni nell'angolo della scanalatura, che degrada gravemente le prestazioni di quelle griglie a scacchiera.

Recentemente, un gruppo di ricerca dello Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Accademia cinese delle scienze, ha proposto un metodo modale semplificato (SMM) applicato al reticolo ad alta efficienza a banda larga. Il risultato è stato pubblicato in Lettere sulla tecnologia fotonica IEEE .

In questa ricerca, è stata analizzata e ottimizzata una configurazione a tre strati interamente dielettrico a scanalatura rettangolare per la realizzazione di reticoli di trasmissione ad alta efficienza a banda larga operanti al 2° ordine con incidenza del secondo angolo di Bragg. SMM è stato utilizzato per analizzare i reticoli di trasmissione, che non solo prevedeva i parametri del reticolo buono per realizzare un'elevata efficienza al -2 ° ordine, ma ha anche rivelato il processo di diffrazione all'interno della regione del reticolo.

Per di più, la rigorosa analisi delle onde accoppiate (RCWA) e l'algoritmo di ricottura simulata (SA) sono stati utilizzati per ottimizzare i parametri del reticolo per ottenere soluzioni più esatte. I risultati della simulazione hanno indicato che una larghezza di banda della lunghezza d'onda di 1.454 μm-1.531 μm e una larghezza di banda angolare di 37,32° - 43,3° potrebbero essere raggiunte per un'efficienza superiore al 95% e l'efficienza massima potrebbe anche raggiungere il 99,58% sotto il secondo angolo di Bragg alla lunghezza d'onda di 1,5 μm per la polarizzazione TE.

Questa è la prima volta che si utilizza SMM per prevedere la caratteristica della banda larga dei reticoli multistrato sotto la seconda incidenza di Bragg. Specialmente, il meccanismo di generazione delle caratteristiche della banda larga può essere spiegato da SMM.