En raison de l'excellente capacité de dispersion, les réseaux de diffraction jouent un rôle important dans des domaines très répandus allant des spectromètres aux amplificateurs d'impulsions à modulation de fréquence. Cependant, des décennies d'études approfondies sur divers réseaux résonants à large bande à haut rendement se concentrent principalement sur ceux qui ne fonctionnent qu'au -1er ordre.

On sait que le pouvoir de résolution est proportionnel à l'ordre de fonctionnement par rapport aux réseaux classiques de même taille. L'utilisation de réseaux échelles flambés à ordre élevé est une méthode classique de réalisation de ces réseaux de fonctionnement d'ordre élevé. Cependant, l'efficacité typique n'est généralement que de 65 % à 75 % pour les caillebotis en raison de la forme inégale des rainures et des variations de l'angle des rainures, ce qui dégrade sérieusement les performances de ces grilles échelle.

Récemment, un groupe de recherche de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai (SIOM), Académie chinoise des sciences, a proposé une méthode modale simplifiée (SMM) appliquée aux réseaux à haut rendement à large bande. Le résultat a été publié dans Lettres IEEE sur la technologie photonique .

Dans cette recherche, une configuration à rainure rectangulaire entièrement diélectrique à trois couches a été analysée et optimisée pour la réalisation de réseaux de transmission à large bande à haut rendement fonctionnant au -2e ordre sous le second angle d'incidence de Bragg. SMM a été utilisé pour analyser les réseaux de transmission, qui a non seulement prédit des paramètres de réseau de puits pour réaliser une efficacité élevée au -2ème ordre, mais a également révélé le processus de diffraction à l'intérieur de la région du réseau.

Par ailleurs, l'analyse rigoureuse des ondes couplées (RCWA) et l'algorithme de recuit simulé (SA) ont été utilisés pour optimiser les paramètres de réseau afin d'obtenir des solutions plus exactes. Les résultats de la simulation ont indiqué qu'une largeur de bande de longueur d'onde de 1,454 m à 1,531 μm et une largeur de bande angulaire de 37,32° à 43,3° pouvaient être atteintes pour une efficacité supérieure à 95 % et que l'efficacité maximale pouvait même atteindre 99,58 % sous le second angle de Bragg à la longueur d'onde de 1,5. m pour la polarisation TE.

C'est la première fois que l'on utilise le SMM pour prédire la caractéristique de large bande des réseaux multicouches sous la seconde incidence de Bragg. Surtout, le mécanisme de génération des caractéristiques à large bande peut être expliqué par le SMM.