基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器

为了实现一种单模多波长布里渊光纤激光器,采用了将掺铒光纤放大器放置于1个10m左右的无源光纤振荡腔外,各阶布里渊激光通过耦合器可反馈回送到掺铒光纤放大器中再次放大,作为下一阶布里渊激光的抽运光来产生多阶布里渊激光的方法,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,在现有掺铒光纤放大器输出功率的水平,在这种多波长单模布里渊光纤激光器中观察到了7个布里渊激光波长。预计其在光生微波、密集波分复用系统、光学惯性旋转传感和超高精度光谱分析等领域将会有着极其广泛的应用。     

非均匀势场中物质波的反射和透射

利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的形式相似性,把势场分布和能量本征值分别与光波导中的折射率分布和传播常数相对应,将分析光波导的分析转移矩阵用于分析微观粒子贯穿势垒的量子隧道效应。最终在不求解薛定谔方程且不引入任何近似的情况下得到了微观粒子穿越任意势垒的反射系数和反射几率的精确解析式。分析表明所得公式精确,物理意义非常清楚,通用性强。在研究量子隧道效应、量子反射、量子粒子和隧道共振等方面具有一定的应用价值。     

基于金属包覆波导结构的偏振选择器的研究

把具有各向异性的耦合棱镜和具有电光效应的晶体材料引入到双面金属包覆波导结构中,让两种偏振态的TE和TM以相同的入射角入射,实现不同偏振光束的空间分离;同时通过电控改变波导的参数,进而实现输出光束偏振态的调谐。     

基于二次内反射的光可变衰减器的研究

利用双面金属包覆波导激发的高阶导模提出一种快速响应的聚合物电光可变光衰减器(VOA).与传统的聚合物波导VOA相比,文中设计的可变光衰减器的显著特点是同一入射光束在波导中能够实现二次衰减全反射.理论与实验表明,该VOA器件具有动态范围大、驱动电压低、响应时间极快、插入损耗小、器件稳定性好以及制备工艺简单等诸多特点.     

衰减全反射结构的窄带滤波器的研究

文章利用衰减全反射(Attenuated-Total-Internal-Reflection)结构对高阶波导模具有强的波长选择特性制作一种滤波器.在实验中,通过优化器件参数得到了带宽只有0.4nm的窄带滤波器.该光电子器件,具有全新的器件结构,不存在光能量的传输损耗,插入损耗很低,且采用的是非线性有机聚合物为功能材料,合成方便,制备工艺简单,成本低廉.     

饮水中铅痕量的光波导高灵敏探测

提出了一种基于双面金属包覆波导结构的高灵敏光学传感器,利用入射激光在小角度入射时所激发的超高阶导模为探针,并结合铅离子与苯肼硫碳酰偶氮苯的特异性显色机理,对饮水中铅离子痕量进行低浓度探测。理论与实验结果研究表明,该光学传感器的检测极限可达到1μg/L,该方法是一种需样少、耗时短、实时性好、稳定性高和价格低廉的在线检测新技术,预计可为我国环境保护和食品安全领域提供一种全新的重金属离子检测路线。     

基于LSPR的非贵金属纳米薄膜厚度的精确测量

纳米金属薄膜厚度的无损测量是薄膜设计和制备 的关键技术,对非贵金属薄膜厚度 的测量尤为困难。本文首次提出用中红外3.39 μm激光波长并设计棱 镜—匹配液—待测金属 薄膜—玻璃衬底结构来激发长程表面等离子波。计算了长程表面等离子波的衰减全反射和表 面等离子共振吸收峰的半宽度,结果表明长程表面等离子波半宽度只有表面等离波的4.7%, 可以有效提高测量的灵敏度。通过实验测量表明:衰减全反射吸收峰的最小值在10 nm厚 度范围内测量曲线显示了较好的线性,铁薄膜厚度的测量范围为10 －90 nm,测量分辨率可 达到1nm。研究发现通过改变匹配液厚度和折射率,还可以用来测量其它非贵金属薄膜厚度 ,大大拓展了该测量方法应用范围,为非贵金属薄膜厚度的测量提供了一种全新的技术检测 线路。