宽带偏振分光镜及其应用

偏振分光元件是光隔离器、环行器的关键元件之一.本文作者采用在直角棱镜上镀制多层介质偏振分光膜的方法,获得两束相互正交的偏振光,并通过合理地选择膜系结构参数和制备工艺,使两束偏振光的偏振度同时达到最佳,从而研制出一种宽带偏振分光镜.     

全介质宽波段消偏振分光镜

应用受抑全反射原理提出了一种全介质宽波段消偏振分光镜的设计方法，推导了获得消偏振的条件和获取各种分光比消偏振分光镜的设计结论，实验证实了理论的正确性。     

浸没环境对自负折射率薄膜表面反射光的Goos-H(a)nchen位移的影响

计算了光从真空-负折射率薄膜-真空,真空-负折射率薄膜-金属, 正折射率介质-负折射率薄膜-真空以及真空-负折射率薄膜-正折射率介质四种复合结构中的负折射率薄膜表面反射的等效反射系数和GH位移.着重比较分析了在正折射率介质-负折射率薄膜-真空,真空-负折射率薄膜-正折射率介质两种结构中正折射率材料的吸收效应对不同入射极化波的GH位移的影响.     

自然光透过多层介质时的偏振度与相关因素

主要通过光在两种介质介面反射将产生偏振的现象,利用非磁性介质的菲涅尔公式及入射、反射、折射的能流关系,说明自然光以布儒斯特角入射时,透射光偏振程度与介质层数与折射率的关系。     

多层高反膜的理论设计与光学特性研究

利用软件Essential Macloed对光学多层介质反射膜作了理论设计：用packing density的概念模拟了多孔薄膜,实现了材料折射率的可调节;通过计算分析了非四分之一波长膜系的光学特性,得出倍频反射带反射率随高折射率膜层厚度变化的关系,该结果对于特殊膜系的设计具有一定的理论指导意义。     

2×2自对准光开关结构及设计

设计了一种新颖的与偏振无关的2×2光开关结构,该2×2光开关具有新颖的光模块化结构,仅由亚波长金属光栅偏振分束片、铁电液晶偏振光调制器、准直器、环行器和全反射镜组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关,输出输入光具有自对准的特点.这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,与偏振无关,波段宽的特点.     

等效折射率模型分析二维光子晶体微谐振腔模态

 采用数值计算方法,利用等效折射率模型研究不同折射率材料制造的二维光子晶体微谐振腔的模态。发现可以通过增加薄膜厚度达到良好的光子局域化。讨论了薄膜层材料折射率分别为n=3.42,2.50,1.80,1.60,薄膜层厚度分别对应为0.1529,0.2182,0.3341,0.4003μm,其等效折射率分别对应于2.81,2.23,1.52,1.38时,达到良好光子局域,说明介质材料与空气折射率差值小的光子晶体微谐振腔结构若要有好的光子局限能力,除了需要靠介质材料本身的全反射效应外,还需有足够厚的膜层厚度。从而找到一个能控制光场分布同时维持单模振荡的机制,揭示微谐振腔体薄膜层厚度对模态影响,为实际研制具有高质量微谐振腔提供了一种较好的预估手段。     

纳米孔隙聚合物薄膜等效折射率模型和FDTD模拟

综合运用了两相介质等效折射率的Lichtennecher方法和模系统模拟方法对聚苯乙烯PS(polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲脂PMMA(polymethyl-methacylate)和纳米孔隙三相介质构成的聚合物薄膜的等效折射率和孔隙率关系进行了研究,建立了一种纳米孔隙聚合物薄膜的等效折射率模型,并用时域有限差分算法(FDTD)模拟光在这种纳米孔隙聚合物薄膜中的传输过程,计算出了不同孔隙率的薄膜所对应的等效折射率.FDTD算法模拟的结果及数学模型曲线均与实验结果吻合很好.     

关于“增透”的讨论

尽量减少入射光在介质中因反射造成的损失,在现代光学技术中是十分重要的事情。而由光在两种介质分界面上的分振幅干涉的讨论,可知若能按照一定的程序构造出相互匹配的膜系,就有望使光在等效分界面上实现“干涉相消”而降低反射,最终达到所有色光增强透射、部份色光得以全透的目的。     

三重对称光子晶体表面波的研究

【目的】推导三层对称膜(ABA)n结构可以等效为一层膜的情况。【方法】通过MATLAB编程模拟得到了共振吸收峰,并通过改变组成光子晶体的材料的介质参数,分析了其对表面波的影响。【结果】给出等效光导纳和等效相厚度的公式,并讨论三层对称结构的表面波存在的色散关系。【结论】当A,B层均为正折射率材料时,(ABA)n型光子晶体能带和禁带的位置和宽度随nB/nA的比值而改变,且共振吸收峰的数目及位置也同样随之而改变。     

光计算中一种等效全混洗交换光互连网络的实现方法

提出了一种等称全混洗交换（ｐｅｒｆｅｃｔｓｈｕｆｆｌｅ／ｅｘｃｈａｎｇｅ）光互连网络的光学实现方法。该方法采用液晶空间光调制器作为光交换控制器件，用Ａｒ＋离子激光器提供光源，光互连系统由偏振分光棱镜、光束分束器和液晶空间光调制器组成。在实验上成功实现了８×８全混洗交换网络的光互连。     

小型与偏振无关光隔离器的性能研究

在介绍小型与偏振无关光隔离器的结构和原理的基础上 ,分析了磁旋光器的旋光角和消光比 ,以及微角偏光分束镜的消光比对隔离器的插入损耗和隔离度的影响 .     

YAG晶体端面的高反硬膜

YAG 晶体棒端断上的硬质氧化物高反膜是采用TiO:和ZrO:混合物做高折射率材料,SiO_2做低折射率材料,交替λ/4多层硬质介质膜系,以提高激光器使用寿命.现已取得满意结果,并在实际中使用.1 反射原理1.1 如何确定高反射带用折射率高、低交替的λ/4厚度介质膜系,只要层数足够多,能得到近于100%高的反射率.多层介质膜特征矩阵的基本周期矩阵表达式为:     

小型与偏夺无关光隔离器的性能研究

在介绍小型与偏振无关光隔离器的结构和原理的基础上，分析了磁旋光器的旋光角和消光比，以及微角偏光分束镜的消光比对隔离器的插入损耗和隔离度的影响。     

反射棱镜的偏振特性分析

根据菲涅耳公式，系统分析了反射棱镜对入射光束偏振态的影响，结果表明：光束偏振态的改变与棱镜的折射率及入射角有关：折射率较小时光束偏振态的改变较小，折射率较大时改变较大；入射角远离极值点也可以减小偏振态的改变．在这个基础上，提出了利用镀制多层介质膜的方法来消除棱镜对反射光偏振态的影响。     

浅谈透明介质折射率的测量

折射率是描写介质材料光学性质的重要参量,本文对各向同性透明介质(玻璃)折射率测定的两种方法进行讨论,并对测量结果进行初步的分析。     

现代光通信

正说现代光通信,我们不得不提光纤通信,不得不详细说说光的全反射原理。如前几期所说,光纤通信是用激光作为信息的载体,并通过光导纤维来传递信息的通信系统,其原理很简单——光的全反射原理。光的全反射,是指光由光密介质(此介质的折射率大)射到光疏介质(此介质的折射率小)的界面时全部反射的现象。那么,什么是折射率?它是光在真空中的传播速度与光在某介质中的传播速度之比。一般情况下,当光到达两个折射率不同的介质的交界面时,部分光折射,也就是说部分光"逃     

国际前沿

<正>零折射率超材料诞生美国哈佛大学科学家制造出一种折射率为零、能整合在芯片上的超材料,光在其中的速度可以达到"无限大"。这一成果为探索零折射率物理学及其在集成光学中的应用打开了大门。新型渗透膜实现海水淡化技术突破最近,埃及亚历山大大学的科学家开发出一种新的高分子渗透膜,能将高浓度的海水脱盐,产生高流量的可饮用水,一次处理的脱盐率超过99.7%。研究方称,新的渗透蒸发过程不需要用电,大大降低了饮用水转化成本。     

超小型光纤导光干涉仪的研制

介绍了一种超小型光纤导光干涉仪，它利用光纤和自聚焦透镜的耦合来形成平行光路，利用半反和全反光学膜片分光。该干涉仪小巧，且灵敏度高，可用于透明气体和液体的折射率测量。     

基于熔锥光纤耦合器的溶液浓度传感器

利用2×2熔锥型光纤耦合器,提出一种检测溶液浓度的新方法.首先,根据熔融光纤拉伸锥形曲线和超模耦合器理论,分析计算出熔锥型光纤耦合器输出分光可见度与其耦合锥区外部介质折射率的关系曲线;然后,实验上将2×2单模光纤耦合器浸入一种溶液中,当光经过熔锥耦合区后,其耦合分光可见度将随锥区外部的溶液浓度（折射率）而变化.由此,可实现对溶液浓度的检测.理论计算和实验结果有较好的一致性.