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单层介质膜反射棱镜式光学相位延迟器件研究 总被引:18,自引:3,他引:15
反射式介质膜光学相位延迟器件在具有波片的功能的同时,还可用作光束保偏(或相移)转向器件及光束保偏(或相移)平移器件等,是光学领域中近10多年出现的新型器件,在科研与光学工程中有广泛的应用与需求.本文从理论上系统地研究了各相关因素对单层介质膜反射棱镜式光学相位延迟器件相位特性的影响,探讨了该类光学相位延迟器件的设计方法,给出了一个设计实例及相应的实验结果. 相似文献
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应用带完全匹配层边界条件的全矢量有限元方法,分析了高折射率椭圆芯布拉格光纤的偏振特性,详细讨论了光纤结构参量对模式双折射度以及群速度走离的影响,结果发现:高折射率椭圆芯布拉格光纤的模式双折射度可达10-2量级,比传统保偏光纤至少高出一个量级,并且表现出不同于传统保偏光纤的群速度走离特性;在保持较高双折射度的同时,通过合理的结构设计,可在一定的波长处灵活地获得较大的群速度走离或零走离特性,具有重要的潜在应用价值;最后,简要分析了低折射率区域的折射率变化对偏振特性的影响;研究结果有助于设计高性能的微结构保偏光纤。 相似文献
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熔锥型保偏耦合器的传输特性决定了其光学原理与功能的实现。为了从理论上分析各参量对保偏耦合器传输特性的影响,基于热-结构-电磁多物理场耦合理论,建立了熔锥型熊猫光纤耦合器双锥模型,应用有限元法,分析了各参量对熊猫光纤耦合器传输特性的影响。结果表明应力区与包层折射率差影响耦合区纵向电磁场的分布,折射率差越大,纵向电磁场分布的变形也越大;HE1x1模和HEy11模的传播常量对偏振主轴角度差不敏感,偏振主轴角度差是通过耦合系数进而影响保偏光纤耦合器的消光比的;HE1x1模的传播常量对熔锥的熔锥区横截面椭圆率比较敏感,横截面椭圆率变化6.67%时Δβx11变化0.14%,计算结果表明当熔锥区横截面椭圆率为0.56时可获得较高性能的耦合器。 相似文献
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为了解决传统的强度检测型波导激励的表面等离子体共振传感器灵敏度不高的缺点,研究平面波导激励的介质膜-金属-被测介质的可激发修正的长程表面等离子体波结构。采用离子交换的方法制备折射率可用费米函数拟合的平面波导,研究了离子交换时间对平面波导的模数及等效折射率等特性的影响,为激励波导的优化设计提供有效依据。采用制备的平面波导激励介质膜-金属-被测介质的非对称结构,研究金属材质、介质膜厚和金属膜厚等因素对修正的长程表面等离子体波特性的影响,对被测溶液的折射率进行检测。实验结果表明,其灵敏度为传统的强度检测型表面等离子体共振传感器的6倍,并且具有较好的线性关系。 相似文献
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涂有半导体气敏薄膜的长周期光纤光栅气敏传感特性理论分析 总被引:1,自引:1,他引:0
首先利用耦合模理论研究了长周期光纤光栅LPFG折射率敏感特性,数值计算了长周期光纤光栅透射谱谐振波长与环境介质折射率的关系。其次分析了半导体氧化物气敏膜光学特性机理,当气体与薄膜接触时,气体会使敏感膜的消光系数、吸收系数和相应的折射率发生变化。基于上述两点,提出可将气敏膜涂于光栅表面,利用气敏膜的折射率随环境气体成分和浓度变化而变化的特性,从而影响LPFG透射谱谐振波长的变化,通过检测波长的变化达到探测气体成分和浓度的目的。由于长周期光纤光栅对环境介质折射率的灵敏度高于光纤,且其传感信号属于波长调制,测量信号不受光强波动及光纤损耗的影响,因此其灵敏度比强度型光纤气体传感器高。 相似文献
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近年来,保偏微纳光纤以其高双折射特性和强倏逝场效应引起了研究者的关注.本文从保偏微纳光纤的结构类型、制备方法和模式双折射特性等出发,介绍了目前不同类型保偏微纳光纤倏逝场传感器的构造特征与实现方法,利用保偏微纳光纤在两个垂直偏振方向的倏逝场对外界的不同响应,可制成偏振相关的干涉型或光栅型等传感器件.本文探究了包括超高折射率灵敏度特性和温度不敏感特性等的内在产生机理,并考察了保偏微纳光纤倏逝场传感器在折射率、湿度、磁场和特异性DNA分子探测等方面的应用,其结果对微纳光纤及其传感器的研究和应用具有重要的意义. 相似文献
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《光学学报》2016,(12)
对比描述米散射介质退偏特性的米勒矩阵分解法和米勒相关矩阵法,讨论了完备的退偏特性描述参数。发现退偏介质在不含其他偏振特性时,分解法和相关矩阵法得到的保偏系数与标准值的差异会随着介质主轴方向上的退偏各向异性程度增大而增大,此差异最大时分别为0.16和0.07,相对差值分别为33%和15%。由于米散射介质表现出退偏各向异性特征,发现除了可用退偏各向异性系数表征此特性外,保偏系数-熵图也可定性地反映介质的退偏各向异性程度。而当介质表现出其他偏振特性,如双折射和旋光等效应时线性退偏会表现出各向异性特征,此时还需引入线性退偏各向异性系数才可完备地表征米散射介质的退偏特性。 相似文献
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基于非均匀膜理论提出一种存在微缺陷的介质基底的折射率分层模型,将基底依次分为表面层、亚表面层和体材料层,其中表面层和亚面层分别等效为折射率服从统计分布的非均匀膜,将它们分别再次细分为N1和N2个子层,每一子层均视为均匀介质 膜.应用光学薄膜特征矩阵法对其进行理论分析,并对单层介质膜的光学性能进行数值计算. 研究结果表明:基底的表面和亚表面微缺陷改变了薄膜和基底的等效折射率,导致了准Brew ster角和组合反射率与理想情形的偏离.同时这些微缺陷也改变了光在薄膜和基底中的传播 特性,因此反射相移和相位差均偏离理想情形.在研究基底的微缺陷对多层介质膜光学性能 影响的分析和计算时,该模型同样适用.
关键词:
微缺陷
介质薄膜
非均匀膜
光学性能 相似文献
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用于Faraday电流传感器的保偏膜光学电流传感元件 总被引:7,自引:3,他引:4
本文报告了一种用于高电压电流传感系统的、带有保偏反射介质膜的光学法拉第电流传感头的设计与性能测试结果.实验结果表明:该传感头的灵敏度与无保偏反射介质膜但其它参数均相同的传感头相比提高了86.7%.文中还介绍了该传感头的五项优点. 相似文献
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金孔阵列电介质与金电介质孔阵列的强透射特性 总被引:2,自引:0,他引:2
采用时域有限差分(FDTD)法研究了金膜厚度、电介质折射率及其厚度对金孔阵列电介质与金电介质孔阵列两种结构强透射特性的影响。研究发现这两种结构都具有较好的强透射特性,这表明光与金膜表面自由电子的电荷密度波耦合成表面等离子激元(SPP),对增强透射起到了关键作用。金膜厚度是影响强透射特性的主要因素,其衰减长度为35 nm;而与金膜相邻的电介质膜厚度对强透射特性影响极小。电介质折射率大小对强透射特性影响明显,折射率为1.8时能够获得较好的强透射特性。 相似文献
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本文采用火焰水解法(FHD)在单晶Si片上快速淀积SiO2/SiO2-GcO2厚膜,再经过高温玻璃化处理,获得了玻璃态的平面波导材料。下包层SiO2膜的厚度约为40μm,波长1550nm处的折射率为1.4462,芯层SiO2-GeO2膜的厚度为5μm,折射率为1.4631。分别采用XRD、XPS、SEM和椭偏仪等对波导材料表面特性和折射率等进行了测试分析。 相似文献
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利用传输矩阵法理论,研究含吸收材料对称结构一维三元光子晶体的光传输特性。结果表明:当各层介质无吸收时,在较宽的禁带范围内出现一条透射率为100%的透射峰;当介质的折射率为带有正虚部的复数,即介质存在吸收时,禁带中的透射峰出现明显的透射衰减,且随着复折射率虚实比β的增大透射率出现单调衰减规律;当单个介质存在吸收时,随着各介质折射率虚实比的增大,透射率的衰减速度存在各异,其中以C介质的折射率虚实比βc对透射峰透射率的影响较大,其次为B,A的影响相对较小;当所有介质同时存在吸收时,透射衰减最为明显。这些特性为光学衰减器的设计提供理论指导意义。 相似文献