光纤表面等离子体波共振温度传感器的研究

根据液体折射率随温度变化而改变的特性，提出了一种基于表面等离子体波共振(SPR)效应的新型光纤温度传感器，分析了表面等离子体波共振光纤探头感应环境温度变化的原理。对表面等离子体波共振探头结构进行了优化设计，并进行了相关实验，为实现高折射率液体介质的感温测试和扩大测温范围提供依据。通过自行设计的一套光纤温度传感测试系统，得到系统输出的表面等离子体波共振光谱信号随温度变化的特性曲线，并提出对共振波长和最小光强反射率进行实时双参数测量的方法。实验结果表明，该测试系统具有结构简单、全光纤化、易远程测量等优点。     

波长检测型表面等离子体共振传感器的实验研究

介绍了表面等离子体共振(SPR)传感器的工作原理,设计了一套基于波长检测型Kretschmann结构的SPR传感测试系统。通过固定入射光角度,以波长为变量,测定了10种不同浓度的乙醇水溶液折射率与共振波长之间的对应关系。实验结果表明,共振波长随着样品折射率的增大而逐渐向长波长方向偏移,且两者之间呈现良好的线性关系。通过对共振光谱的分析,实现对未知溶液折射率或者浓度的测定。整个传感器系统具有结构紧凑、操作简单、实时检测和测量准确等优点。     

不同波长下表面等离子体共振传感器的灵敏度

依据玻璃、银和聚苯乙烯的折射率随波长变化而改变的性质,分析了不同波长入射光条件下表面等离子体共振(SPR)传感器的探测灵敏度。根据得到的实验数据,对玻璃、银和聚苯乙烯的折射率相对波长的变化进行了数据拟合,将拟合的结果用于理论计算,得到不同入射波长下表面等离子体共振传感器的探测灵敏度,提出了不同灵敏度要求下入射波长的优化选取。为了验证理论计算的结果,选取了波长为568nm和632.8nm的光源对样品进行了相关实验,发现波长632.8nm的入射光得到的样品表面形貌图相对波长为568nm的入射光得到的分辨率高,对细节的表现更加清晰。     

亚波长结构太赫兹仿表面等离子体波的研究进展

本文回顾了亚波长孔阵列异常光学透射现象及其物理机制的研究过程,并聚焦于太赫兹波段异常透射现象和在这一现象中起主要作用的仿表面等离子体波。从这种仿表面等离子体波的提出到实验验证以及一些重要的应用,展示了如何通过微纳结构来产生这种仿表面等离子体波的方法,并将这种仿表面等离子体波应用到太赫兹电子学辐射源、太赫兹量子级联激光器,太赫兹传输器件和太赫兹辐射调控等方面。通过仿表面等离子体激元来操纵太赫兹波的方法将会对下一代太赫兹光子器件产生有益的影响。     

波导型表面等离子体共振传感器传感特性计算

介绍了集成波导型表面等离子体共振传感器工作原理和基本结构,用传统波导模式的分析法结合表面等离子体波的色散方程,计算集成波导型表面等离子体共振传感器理论模型的共振波长。通过基于菲涅耳方程的解析分析,得到了含有表面等离子体共振吸收峰的透射谱。通过比较不同折射率被测物的透射谱,粗略确定了集成波导型表面等离子体传感器的检测范围。     

基于表面等离子体共振的光纤传感技术研究

提出一种基于棱镜型表面等离子体共振光强度调制的光纤传感新方法。基于理论模型,分析了棱镜的介电常数和介质的折射率对SPR传感器共振角的影响,在此基础上讨论了光强调制型SPR测量方法的可行性。该方法与已有的光强度调制型棱镜SPR传感方法相比具有测量方便和可长距离应用等优点。     

基于周期性亚波长复合单元结构的表面等离子体光开关

本文研究了包括圆环结构、内置纳米棒的空心圆结构和复合结构周期性亚波长孔阵列的增强光透射特性,并证实了在复合结构中的内置纳米棒的空心圆环境的光场局域强度能够被显著地增强。此外,通过调控入射光的偏振方向,复合结构中纳米棒和空心圆的局域表面等离子体共振响应模式会发生相互转换。另外,我们设计了一种新型紧凑无泵浦光干扰并具有双通道的表面等离子体光开关。最后,该结果为表面等离子体光子器件提供了一种新思路,并拓展了微纳结构在光学通信及信息处理领域的应用范围。     

表面等离子体共振传感器研究的新进展

表面等离子体共振传感器具有灵敏度高、免标记及检测快速等优点,在生命科学、药物开发、公共安全、环境污染检测等领域具有广阔的应用前景。高灵敏度、小型化、集成化、低成本、高可靠性是未来表面等离子共振传感器发展的主要方向。介绍了棱镜耦合复合结构表面等离子体共振传感器在提高灵敏度和分辨率方面的研究新进展,重点论述了光纤表面等离子体共振传感器的研究现状和发展趋势,并对高通量、多组分识别表面等离子体成像技术以及金属微纳结构(颗粒)局域表面等离子共振传感技术的应用前景进行了讨论。     

棱镜型表面等离子体波传感器测量液体折射率的研究

对表面等离子体波共振现象产生的原理和激发条件进行了阐述。从电磁场理论和粒子振动的角度 ,分析了棱镜型表面等离子体波传感器产生共振的角度和待测液体折射率、介电常数的关系。通过自行设计的一套棱镜型表面离子体波传感器测试系统 ,测定了从 0 %～ 70 %的不同浓度甘油水溶液折射率与共振角度的关系 ,得到的实验结果具有较好的重复性并和理论分析相吻合。由此可以得到一种基于SPR现象的液体折射率测量方法     

膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响

基于三包层长周期光纤光栅的模型及其色散方程,研究了镀膜长周期光纤光栅的膜层厚度对长周期光纤光栅谐振波长的影响。研究发现,当膜层厚度达到一定值后,包层模式中有效折射率最大(也即包层模式最低的模式)的模式将会消失,这些模式的消失将会导致其后的模式往前移位,从而引起模式重组并导致相应的有效折射率发生跳跃。与有效折射率的变化相对应,随着膜层厚度的增加,包层模式的谐振波长的漂移特性可以分为3个区域,在区域一和区域三,膜层厚度的变化引起的谐振波长的变化较小,而在区域二,谐振波长对膜层厚度极为敏感,厚度的小小变化既可引起谐振波长的较大漂移,在这个区域存在一个最优厚度(opti-mum overlay thickness,OOT),当膜层厚度等于最优厚度时,谐振波长对厚度的变化极度敏感。     

利用闲频光实现全光波长变换的研究

文章用OptiSystem模拟出了利用闲频光实现的全光波长变换.通过调整半导体光放大器(SOA)注入电流、SOA腔长、泵浦光与信号波的频率差、偏振、耦合器信号衰减与泵浦衰减等参数的值,获得了12 dB的变换效率.研究发现,利用闲频光实现的全光波长变换比利用变换光实现的全光波长变换有更好的稳定性.     

一种波分解复用技术的实验研究

文章提出一种基于光折变晶体LiNbO3的波分解复用技术实验研究方法,研究了影响光栅衍射效率的重要因素.实验采用o光写入e光读出,写入光强比为1∶1.通过在同一位置由红光和绿光先后写入光栅(两光栅夹角为0.18°时不会发生串扰),并用耦合光读出,成功地进行了解复用实验.     

850 nm wavelength range nanoscale resonant optical filter fabrication using standard microelectronics techniques

The fabrication and characterization of a nanoscale resonant optical filter at wavelength around 850 nm is reported using standard C-MOS compatible microelectronics techniques. We discuss the different steps of the process and their impact on the final structure. We show that the use of these techniques gives an efficient filter on glass substrate with high transmission and a narrow bandwidth of 0.4 nm. We also demonstrate the same process on a silicon substrate for a potential integration with electronic functions.     

基于超连续谱产生的波长转换实验研究

本文对基于超连续谱产生的波长转换进行了实验研究。实验中首先搭建了主动锁模掺铒光纤激光器,然后将其产生的脉冲放大后注入色散位移光纤,利用双通结构获得了超连续光谱,最后用光纤光栅滤波实现了波长转换。实验得到了宽度为80nm的超连续谱,用光纤光栅滤波得到了峰值功率为-37.27dBm,信噪比是26.83dB,脉冲宽度为3ns的转换脉冲。     

用光纤光栅稳定980 nm激光器波长的研究

文章通过将一根弱反馈的光纤光栅连接在无致冷的980 nm泵浦激光器尾纤上,使激光器工作在相干失效状态下,大大改善了无致冷激光器的波长和功率的稳定性.文章根据实验结果分析了光纤光栅的主要参数对激光器输出功率和光谱的影响.通过对光纤光栅参数的优化,可以使无致冷980 nm泵浦激光器在0～70 ℃下稳定工作.     

DWDM系统中波长变换技术的实现

提出一种光电光波长变换的方法 ,对其设计和性能进行了介绍。该波长变换器满足 DWDM系统对波长稳定性的要求 ,并已成功地应用于已研制的波长间隔为 1 6nm的 WDM系统中。     

Analysis of the resonant cavities using the FDTD scheme with effective permittivities formulae

An efficient expression of the effective permittivities along x-, y-, z-direction is obtained by analogy with the circuit concept of series–parallel connection of capacitance. Under the condition of numerical stability, the approximate formulae of effective permittivities for various inhomogeneous cell mesh are combined with the Finite Difference Time Domain (FDTD) scheme of arbitrary spatial cell size to calculate resonant frequency of 3-D cavity. The results are in agreement with that of conventional FDTD method, but the proposed method can save computing time and memory.     

Investigation on resonant tunneling in GaAs/AlxGa1-xAs DBD using tunneling spectroscopy

 Experimental investigation on resonant tunneling in various GaAs/Al_xGa_(1-x)As double barrier single well structures has been performed by using tunneling spectroscopy at different temperatures.The results show that in addition to resonant tunneling via GaAs well state confined by Al_xGa_(1-x)As Γ-point barrier there exists resonant tunneling via GaAs well state confined by Al_xGa_(1-x)As X-point barrier for both indirect(x>0.4)and direct(x<0.4)cases.     

线偏振光入射方位角与介质反射率关系研究

讨论了线偏振光入射方位角与介质反射率的关系.从能量角度出发利用菲涅耳公式及相关电磁理论,得出了线偏振光方位角与介质反射率的一般关系式,就特殊情况作了具体分析,给出反射率随方位角变化的大致范围.结果表明,在介质折射率一定的情况下,当线偏振光以布氏角入射时,介质反射率随线偏振光方位角的变化而按照一定的规律变化.