手征光纤中导模的色散特性

从手征介质中的电磁场本构关系出发，利用麦克斯韦方程组，对纤芯和包层都是手征介质构成的阶跃型手征光纤进行了解析求解，导出了模式场解和特征方程。用数值方法研究了纤芯和包层的手征导纳对手征光纤中导模的归一化传播常数、群延迟、波导色散等特性的影响。     

双包层手征光纤中的半漏模

研究了纤芯和内外外层都有手征的双包层手征光纤中的半漏模，给出了单包层和双包层手征光纤中几个低阶模的有效折射率和功率损耗系数随手征参数的变化关系曲线。结果表明，双包层手征光纤中的半漏模特性与半单包层手征光纤中的相比有很大的不同；当只有包层中有手征时，单包层手征光纤中也存在半漏模。     

各向同性手征媒质均匀填充手征波导中的耦合波方程

本文从麦氏方程组和手征媒质的本构关系出发，运用耦合波理论，对各向同性手征媒质均匀填充的手征波导中存在的耦合孪生模式的电场和磁场矢量进行了推导并得到耦合波方程组的一般表达式，同时指出了在弱耦合近似条件下，应用微扰原理求解耦合波方程组的一般思路，为从耦合波的观点来分析手征波导中的各种不连续问题提供了一条新的理论途径。     

平板状双轴旋电磁手征波导中的耦合模理论

本文严格分析了一种新型双轴旋电磁手征波导中耦合模的传输特性。首先，给出了这种双各向异性手征波导中各横向场分量的纵向场分量表示式，由此得到了纵向场分量的耦合模方程，以及平板状双轴旋电磁手征波导中的色散方程。用数值方法研究了它的色散和截止特性，特别考察了双各向异性和手征性引起的波模分裂，转换效应。     

手征等离子体波导理论

本文给出了手征等离子体波导(由在柱形波导中填充手征等离子体材料构成)中横向场量与纵向场量之间的关系式,并给出了纵向场量的求解公式。作为示例,文中具体研究了平行板手征等离子体波导,得到了其中几个低次传播模式的色散特性曲线。     

手征等离子体波导理论

本文给出了手征等离子体波导（由在柱形波导中填充手征等离体材料构成）中横向场量与纵向场量之间的关系式，并给出了纵向场量的求解公式，作为示例，文中具体研究了平行板手征等离子体波导，得出了其中几个低次传播模式的色散特性曲线。     

谐振式光纤陀螺环形谐振腔的偏振问题

谐振式光纤陀螺(R-FOG)中,偏振波动引起的检测信号漂移对陀螺系统的检测精度有重要影响.通过矩阵法,分析系统中光纤耦合器不同偏振本征态(ESOPs)的耦合系数差异,与所引起的系统零偏的关系,得剑其与两个偏振本征态耦合系数以及光纤环形谐振腔参数间的解析表达式.利用该解析表达式,求解系统零偏为极值时,耦合器不同偏振本征态的最佳耦合系数;该最佳耦合系数仅与光纤环形谐振腔的损耗参数有关.通过Matlab软件进行数值拟合,得到不同偏振本征态耦合系数与系统零偏之间的关系曲线.从理论上建立耦合器耦合系数偏振相关引起的噪声模型.利用该理论模型,对已报道的R-FOG开环实验系统中偏振波动引起的系统零偏进行了估算.     

分层手征介质的光子带隙特性

导出了分层手征介质中的斜入射电磁波的传输矩阵,由传输矩阵可以计算分层手征介质的反射和透射系数,研究了由手征介质构成的一维周期结构的光子带隙特性及其与入射角的变化关系,讨论了光子带隙与手征导纳之间的关系.研究表明,手征导纳可以控制光子带隙的特性,在适当的参数条件下,可以获得非常理想的多通道滤波特性.     

双包层手征光纤的色散特性

在对双包层手征光纤(W型)进行解析求解的基础上，用数值计算方法研究了纤芯和内外包层的手征参数和内包层厚度对模式色散特性的影响，给出了双包层手征光纤中基模的归一化传播常数b、群延迟d(Vb)／dV和波导色散Vd2(V6)／dV2随纤芯和内外包层的手征参数和内包层厚度的变化关系曲线。结果表明在双包层光纤的纤芯和内外包层中引入手征，可以极大地改变光纤中基模的色散特性，特别是内包层厚度不同时，色散特性也极为不同．     

长周期手征光栅的光谱和传感特性研究

根据耦合模理论,分析了双螺旋型长周期手征光纤光栅(Chiral Long Period Fiber Gratings,CLPGs)的光谱特性和耦合特性,利用相位匹配条件,计算了特定谐振波长所对应的扭转周期及扭转率,模拟了相应的透射谱,并讨论了光栅的设计参数对透射谱的影响。最后分析了双螺旋型CLPGs的应变传感特性,研究表明其传感特性与传统的长周期光纤光栅类似,谐振波长受应变变化会发生偏移,并且波长的偏移量与应变呈线性关系,灵敏度为0.828 pm/με。     

Mode excitation theory and experiment of single-mode fiber directional coupler with strong coupling

The mode excitation theory is presented to analyze single-mode optical fiber directional couplers with transverse strong coupling, which either the weakly coupling theory or the ray theory fails to expound. By using the equivalence between the waveguides with square and circular cross sections, regarding the coupling zone of the coupler as a single waveguide, the excitation coefficients of the propagation modes in the coupling zone excited by the modes in the input waveguide have been evaluated. The theoretical coupling amount and insertion loss have been studied. Using a special monitoring technique to control the coupling length, several couplers with various coupling amounts have been made by the polishing method. The spectral characteristic of the coupling amount has been measured and compared with the theoretically inferred result. The two are found to agree with each other. The offset effect on the coupling amount has also been measured and it is different from that of the weak coupling device-the Stanford coupler.     

GaAs中瞬态二波耦合及其光的偏振——一种实现红外ps光开关的新途径

测量了瞬态二波耦合增益随泵浦光与探测光相对延迟改变而变化的曲线,并分析了瞬态二波耦合中各种过程的特性。预计并观察到了耦合光偏振的改变,证明了ps脉冲二波耦合是一种实现ps光开关的新途径。     

棱镜—薄膜耦合器的耦合间隙对薄膜参数测量误差的影响

利用等厚干涉法测量了棱镜—薄膜耦合器的耦合间隙,在不同耦合间隙下测量了薄膜波导模式的传播常数、薄膜折射率和薄膜厚度。用 Tien 和 Urich 有关棱镜—薄膜耦合器的理论分析了耦合间隙对薄膜参数测量误差的影响。     

Enhancement of light extraction of green top-emitting organic light-emitting diodes with refractive index gradually changed coupling layers

By means of refractive index gradually changed coupling layers, a highly efficient green top-emitting OLED (TOLED) with enhanced light coupling efficiency and stable colors over angles has been realized. The refractive index transition of the coupling layers including the doping layer smoothes light extraction from the semitransparent cathode metal to the air, which is the reason for the enhancement of light coupling efficiency. The doping layer in the coupling layers also acts as a microparticle diffuser to eliminate the shift in EL spectra with viewing angles. A universal simulation has also been carried out, and the result suggests that the light coupling efficiency will be enhanced further if the refractive index transition of the coupling layers is continuous.     

Coupling Characteristics Between Single-Mode Fiber and Square Law Medium

The coupling characteristics between a single-mode fiber and a square law medium are theoretically and experimentally discussed in order to obtain the optimum coupling design for a variety of single-mode fiber optical devices using square law media. In theoretically analyzing coupling efficiency, it has been possible to evaluate a Gaussian beam, in a dielectric, which has passed through a square law medium with the help of mode-expansion technique and one of the generating functions of the Hermite polynomials. As a result, it has been possible to analytically obtain coupling efficiency even when the output beam from the single-mode fiber is off-axis and tilted. Through this analysis, it has been made clear that the ray matrix analysis used previously agrees with the analysis without the off-axis and tilt factors analyzed in this paper. The experimental results concerning the optimum coupling design, the off-axis characteristics, and the off-axis tolerances have been presented and agree well with the theoretical analysis.     

激光二极管端面泵浦耦合技术研究

本文对用于端面泵浦的梯度折射率透镜耦合系统作了研究。实验得到了基模工作时大小３０％的光－光转换效率。并且讨论了二元光学相位板在耦合系统中的应用。     

Effectively nonreciprocal evanescent-wave optical-fibre directional coupler

An effectively nonreciprocal directional coupler has been demonstrated using evanescent coupling between a single-mode and a multimode optical fibre. At least 17 dB difference in coupling efficiency between transmit and receive branches has been measured. The near-field mode patterns show coupling between the single-mode fibre and a few high-order modes of the multimode fibre.     

基于微小孔径衍射的光纤耦合研究

光纤耦合方式影响光纤耦合效率和信息的完整性,为此研究了基于微小孔径衍射的光纤耦合,从直接耦合、微小圆孔耦合、微小透镜耦合到畸变微小透镜耦合,通过考察束型、强度分布、光斑大小等改变,进而提出了鱼眼镜头光纤耦合方式,获得了平顶化聚焦光斑。计算机模拟实验表明,这种鱼眼镜头耦合方式改善了耦合效能。     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率.通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关.通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率.本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析.这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值.     

288×4长波红外探测器关键驱动电路的设计

针对制冷型288×4长波焦平面红外探测器组件PLUTON LW K508的特点,设计了一个驱动模块,为探测器组件提供了时序与控制信号、模拟与数字电源、参考电平、制冷模式控制信号等。重点介绍了上电控制电路、GPOL电压产生电路、制冷模式控制电路等关键电路的设计原理与结构。实验结果表明,采集到的红外图像具有噪声低、精度高、稳定性强等特点。当探测器在293 K和353 K之间的黑体照射下,并且积分时间为19 μs时,整个红外图像采集系统采集到的图像噪声电压均值保持在0.4 mV以下。