垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响

利用传输矩阵法理论,研究垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响,结果表明：垒层高折射率介质的折射率越大,光量子阱的透射峰带宽越窄;垒、阱层介质的折射率之和的比值越大,光量子阱的透射峰带宽越窄。光量子透射峰带宽对垒层介质折射率的响应规律,不仅可以解决自然介质的折射率上限问题,而且为设计窄带高品质的光学滤波器件提供理论依据,同时对光量子阱的理论研究也具有积极的指导意义。     

左-右手介质层中的光子隧道效应的分析

分析了TE波入射到包含左手介质的4层平板层的结构中的现象,若不考虑介质的损耗,当隧道层中左手介质层和右手介质层的厚度、折射率相匹配时,电磁波在这样的结构中传播能产生全透射,并且与只包含右手介质的光子隧道相比较,光子在这样的结构中能传播更远的距离（约几个波长）．     

正方排列芯壳型平板光子晶体禁带特性的研究

构建了正方排列的芯壳型平板光子晶体结构,发现这种芯壳型平板光子晶体较传统的介质柱型平板光子晶体能获得更宽的类TE禁带.分析了两种模型,一种是芯层折射率为3.5,壳层折射率为2;另一种是芯层折射率为2,壳层折射率为3.5,发现当芯层折射率大于壳层折射率时,光子禁带明显增宽.     

内包层为负折射率介质双包层光纤的HE11导模特性分析

对内包层为负折射率介质,纤芯和外包层都为常规材料的W型弱导双包层光纤进行研究.在不考虑材料色散和介质损耗的情况下,采用全矢量的方法,由亥姆霍兹方程出发得到严格精确的震荡模式的特征方程.分另讨论了内包层折射率和厚度对该左手材料光纤的HE11模式的影响,画出了该模式不同情况下的色散曲线及截止频率随内包层折射率和厚度变化的曲...     

负折射率透镜的成像规律

针对在理解负折射率材料中光波的传播特性时相位的特殊性质,详细分析推证了由负折射率介质制成的透镜的成像特点及其规律,并与正折射率介质透镜的成像进行了比较。分析结果表明负折射率介质透镜与正折射率介质透镜的成像原理一致,但它们对光线的汇聚或发散作用是相反的。     

平面多层介质中时谐辐射场的Green函数

利用物理方法求解了平面分区介质中时谐辐射场的Green函数,以三层介质结构为例,给出系统的等效反射率和折射率。结果表明,当源点与场点在边层介质中时,其Green函数具有行波形式,复合介质层的作用可用系统等效参数描述;而内域介质层中的Green函数,则因介质界面对波的折射和多次反射,使之满足边界条件,因而还附有驻波形式的通解。     

宽波带高反射率介质膜的研究

本文从多层介质薄膜的特征矩阵方程出发概述了反射率透过率计算的一般理论。对于以λ／４高折射率介质和λ／４低折射率介质为基本周期的膜系的高反射率波带宽度进行了分析。给出利用一个中心波长λ／４膜系迭加另一个中心波长λ／４膜系中间插入补偿层的展宽波带的方法。 理论计算表明，在Ｋ－９玻璃上高折射率介质用硫化锌，低折射率介质用氟化镁，用两个１５层的λ／４膜系中间插入一层补偿层即可得到覆盖可见光区的宽波带高反射率。 在真空镀膜机上研制的膜片实测结果与理论计算基本相符。文中介绍了镀膜工艺的特点。所镀制的宽波带激光反射镜用于氦镉空阴极放电白激光器得到４４１６Ａ，５３Ｔ８Ａ，６３６０Ａ等多谱线激光输出大于５０毫瓦。     

环形光束中双层球的光俘获

基于光镊的几何光学模型建立了内层折射率小于外层折射率和周围介质折射率的双层球形微粒在环形光束中的光俘获力的模型.以空心球壳为例,对其在TEM01>模式的环形高斯光束中受到的光俘获力进行了数值模拟.通过数值模拟的结果,分析了俘获低折射率双层球的三维条件.发现低折射率双层球形微粒在光轴上的稳定俘获位置较之高折射率双层球形微粒的稳定俘获位置逆着光束传播方向移动.另外,在一定条件下在光轴以外的位置低折射率双层球形微粒也能被稳定俘获.     

含负折射率材料的一维光子晶体光学传输特性研究

采用光学传输矩阵方法,研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体中带有缺陷层时的光学传输特性.计算了含有普通电介质插层和有吸收的介质插层两种情况下的透射谱.结果表明,在正入射时,对于普通电介质插层,随插层厚度的增大,缺陷模的个数增多;对于有吸收特性的介质插层,随插层厚度的增大和吸收特性的增强,缺陷模式并没有出现,而是表现为对透射峰的明显增益.     

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.     

半抛物量子阱中折射率双峰结构改变的研究

吸收边缘半抛物量子阱折射率的双峰结构的改变作为入射光强度的功能一直被研究,而且已经获得运用密度矩阵和迭代法所推导的关于折射率改变的公式．并呈现了在典型的AIGaAs／GaAs量子阱中所推导的数值结果．结构表明,入射光强度和半抛物量子阱的束缚频率是对折射率双峰结构的最大影响参数．     

LAMOST传光光纤的焦比退化特性分析

为了对LAMOST传光光纤的焦比退化特性进行几何光学分析,采用光线追迹法计算了不同宏弯曲曲率半径下半圆形弯曲光纤和S形弯曲光纤的出射光斑的能量分布,并分析了由光纤宏弯曲引起的焦比退化特性.给出了不同的弯曲形式及弯曲半径影响光纤的输出光斑能量分布的定量和定性分析.结果表明,随着弯曲曲率半径的减小,输出光能量分布更加发散,焦比退化更为严重.     

双量子阱中的折射率改变

用量子力学的密度矩阵和迭代的方法,得到双量子阱的光致折射率改变的解析表达式,并以典型的GaAs／AlGaAs双量子阱为例,进行数值计算。结果表明,折射率改变不但与入射光强有关,更与阱中的势垒宽度有关。     

光纤准直器结构研究与设计

从理论上对自聚焦透镜进行了分析，并论述了光在自聚焦透镜中的传播规律。进而提出了光纤准直器的设计结构，并通过实验验证，利用这种方法设计的光纤准直器具有低的插入损耗和高的回波损耗，能成功用于光环行器中。     

向列型液晶中的光自聚焦和自散焦

从理论上推出:分子半行液晶膜面排列的向列型液晶由于光致重取向产生的折射率随光强增大而减小的结果将导致高斯光束的自散焦。而对于垂直膜面排列的液晶分子重取向则导致相反的结果,实验证实了这一理论结果。     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

液晶Ⅰ相的非线性光学效应及其应用

给出液晶I相的电级化强度、介电常数、折射率和透射光强度与外加电场强度的非线性关系,指出这种材料的优良物理特性及其应用.     

常压下低折射率纳米多孔二氧化硅薄膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术,通过酸/碱二步法控制实验条件,结合低表面张力溶剂替换以及甲基非活性基团置换修饰、超声振荡等,在常压下成功地制备出折射率在1.11～1.27范围内的二氧化硅纳米多孔光学薄膜。制备过程中充分注意到稀释、老化、有机修饰表面、热处理和提拉条件对薄膜都有很大的影响,利用这些因素可以对该纳米薄膜的孔洞率、折射率进行控制,尤其是能制备低折射率薄膜,从而为该薄膜的应用开发奠定基础。采用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率,薄膜中高的孔洞率、低的折射率归结于最终干燥阶段中的弹性回跳。扫描电镜(SEM)观察发现修饰薄膜的表面形貌具有明显的多孔结构。耐磨实验表明所制备的薄膜有良好的机械性能。     

无衍射J_0光束的横向分布特性的分析

利用衍射积分理论,导出平面波通过轴棱锥后的横向光场的分布特性,数值模拟了无衍射J0光束横向光强的分布。实验采用了氦氖激光器作为光源,利用体视数码显微镜即一个体视显微镜加上一个数码相机来得到输出光斑图,并利用matlab将结果进行了进一步的分析。通过实验的验证显示氦氖激光光束通过轴棱锥后产生的光束电场强度的横向分布很集中,中心光斑的能量最强,呈现理想的零阶贝塞尔光,与理论非常吻合。     

A photorefractive organically modified silica glass with high optical gain

Photorefractive materials exhibit a spatial modulation of the refractive index due to redistribution of photogenerated charges in an optically nonlinear medium. As such, they have the ability to manipulate light and are potentially important for optical applications including image processing, optical storage, programmable optical interconnects and simulation of neural networks. Photorefractive materials are generally crystals, polymers and glasses with electro-optic or birefringent properties and noncentrosymmetric structure. Here we report the photorefractive effect in both non-centrosymmetric and centrosymmetric azo-dye-doped silica glasses, in which refractive index gratings that are spatially phase-shifted with respect to the incident light intensity pattern are observed. The effect results from a nonlocal response of the material to optical illumination, and enables the transfer of energy between two interfering light beams (asymmetric two-beam coupling). Although the writing time for the present grating is relatively slow, we have achieved a two-beam coupling optical gain of 188 cm(-1) in the centrosymmetric glasses, and a gain of 444 cm(-1) in the non-centrosymmetric structures. The latter are fabricated using a corona discharge process to induce a permanent arrangement of azo-dye chromophores.