全内反射型光波导开关反射特性的分析

本文详细分析了全内反射型光波导开关的反射特性,指出反射模存在位相变化及其相对位相差。数值计算结果表明,反射TE模和反射TM模强度反射率、反射损耗,它们的位相变化及其相对位相差都与光波导开关区介质折射率改变量、损耗以及传播角有密切关系。     

腐蚀型FBG在非均匀液相介质下的数值响应特性

基于光波导理论和传输矩阵法,研究了光纤Bragg光栅(FBG)折射率传感器在非均匀液相介质下的响应特性。在数值计算中,分别考虑高折射率区(1.42～包层折射率)和低折射率区(1.33～1.36)两种情况,并假设非均匀液相介质的折射率分布为线性函数,仿真结果表明,FBG的反射谱特性强烈依赖于介质折射率分布函数的某些特征参数,比如折射率沿FBG轴向的分布梯度、折射率在FBG两端的差值。研究结果对FBG折射率传感器在生化传感中的应用具有一定意义。     

对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数相关性研究

基于大气湍流非相干散射理论,采用泰勒方法对湍流谱函数进行近似,推导获得了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数的关系,即L-C模型;开展了对流层散射传播试验,基于WRF（Weather Research and Forecasting）数值模式对试验期间大气折射率结构常数进行预报;基于预报的大气折射率结构常数数据应用L-C模型预测对流层散射传输损耗,并与试验测试损耗值进行对比研究.结果表明,应用L-C模型预测的损耗值与实测值变化趋势吻合较好,均方根误差不超过6dB,并且传输损耗与大气折射率结构常数间的相关系数均大于0.7,表明了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数之间较强的相关性.这种对流层散射与大气折射率结构常数之间的相关性对于对流层散射传输的机理和建模研究都有重要意义.     

激光大气传输中的反射损耗

地球大气介质分布受大气温度和压强的影响十分大,使得大气介质具有球形对称非均匀分布,存在分层的特性,在这样的介质中传输的激光被视为本地平面波,大气介质折射率沿地球半径方向存在梯度,在相邻两大气层元之间,有折射率差,使传输的激光     

梯度折射率对半透明介质温度场的影响

对梯度折射率半透明介质内辐射热平衡温度场进行了计算,考察了黑壁面及镜反射半透明界面时,线性和正弦两种不同折射率分布对温度分布的影响．当介质层边界为黑壁面,辐射能从光密介质向光疏介质传递时发生全反射导致某个热源在换热中的作用增大．当介质层具有镜反射半透明边界,除上述作用外,界面处的辐射换热也对介质内温度场产生影响．     

大气折射率结构常数C2n高度分布统计特性分析

大气折射率结构常数C2n是表示大气光学湍流强度的一个重要参数,利用温度脉动探空仪对合肥地区大气折射率结构常数进行了长期连续的实地探空测量,对大量探空实验数据的统计分析得出合肥地区(0～25 km)折射率结构常数随高度的分布廓线,并对其进行统计矩和概率分布的分析,研究表明合肥地区大气湍流随高度分布基本符合对数正态分布,昼...     

增透膜——科技小常识

增透膜英文的原来意思是防反射镀层,其增加透过能力的原理如下:我们先来看一下图1,在一个如透镜的表面处,存在两种介质密度差,其中空气折射率n=1.0,玻璃折射率n′=1.5,这样就产生了入射能量与被反射能量的百分比,并可用公式表示为:     

熔锥型光纤耦合器损耗分析

利用几何光学理论对光纤耦合器的损耗进行分析 ;当环境介质折射率发生变化时光纤耦合器的损耗随之变化 ,理论推导损耗与环境介质折射率的关系公式 ,实验中利用OTDR检测反射光实现环境介质折射率变化的监测 ,利用拉锥机监视损耗的变化 ,得到的实验值与公式计算值基本吻合 ,证实了耦合器锥区环境介质折射率恒定是高质量耦合器的保证     

圆柱透镜对半导体激光光束准直性能的改进

根据光线传输的基本原理，通过计算和推导，用解析式表达并讨论了半导体激光器快轴方向发散光束通过圆柱透镜后的准直特性、光强分布和光能转换效率与圆柱透镜的半径、介质折射率、介质损耗、安装距离等可调参数以及界面反射的关系。说明了安装位置直接影响到准直效果；透镜半径、折射率和介质损耗不仅影响到准直后光斑的大小、光强分布和光能转换效率，而且影响到偏振状态的重新分布，因此，要获得最佳准直效果必须略微离焦安装；还需根据具体使用要求综合考虑各参数对光斑大小、光强分布和光能转换效率的影响，以采用适当的参数，并考虑是否进行增透处理。为正确认识和使用微圆柱透镜改善半导体激光快轴方向光束的发散，提高光束质量提供了理论依据。     

波导层介质对二维光子晶体反射光谱的影响

构建了基底介质为SiO2、表面覆层介质为TiO2 的二维光子晶体,采用严格耦合波法分析了二维光子晶体的窄带光学传输特性。分析了二维光子晶体的晶格周期、波导层的折射率及厚度对其反射光谱的影响。分析结果表明:当光子晶体的晶格周期和波导层介质厚度为常数时,随着波导层介质折射率的增大,光子晶体的反射峰值波长红移,且波导层折射率与反射峰值波长呈线性关系。当光子晶体波导层介质折射率为常数时,波导层厚度增大或光子晶体晶格周期的增大都会引起光子晶体反射峰值波长增大,但这两个参数与反射峰值波长只是在一定的变化范围内为线性关系。此种结构的二维光子晶体覆层表面吸附分布不均匀的介质时,通过分析光子晶体的呈现光谱可获得其表面吸附介质的不均匀特性。     

一维光子晶体的全向反射特性

利用传输矩阵方法研究了一维光子晶体的全向反射特性.研究表明,光子晶体的结构参数对全向反射带的产生影响很大.要提高光子晶体的全向反射带带宽,必须增大两种介质的折射率及它们的高低折射率比值,同时使低高折射率层的光学厚度比接近0.85.研究结果对全介质反射器的设计具有指导意义.     

一种新型流体激光介质的散射损耗

为了研究一种新型固-液混合型的流体激光材料作为激光增益介质应用的性能,研究了其散射损耗随折射率及温度的变化规律。搭建了行波放大器实验平台,进行了该新型流体激光材料和钕玻璃固体激光材料的性能对比。实验表明,该流体材料具有典型的激光增益特性,然而其散射损耗对介质折射率和温度的变化比较敏感;在固-液相折射率匹配的条件下,散射损耗小于0.0047 cm-1。实验结果表明,通过对折射率匹配的控制,该流体激光介质可以将散射损耗控制在合理的范围内以实现显著的激光增益,具有向高能激光体系发展的前景。     

各向异性散射梯度折射率介质层的热发射特性

将蒙特卡罗法和弯曲光线跟踪技术相结合,研究了各向异性散射性梯度折射率半透明介质层的发射特性,介质层具有镜反射半透明表面和漫射基底面．重点分析了散射反照率和散射相函数对介质层表观方向发射率和表观半球发射率的影响,结果表明对于线性折射率分布的介质层,当散射较为强烈时,表观半球发射率可随介质层光学厚度增大而减小,这种现象与以往研究的半透明体的情况有显著的不同．     

高斯光束介质反射光场中双峰现象研究

基于电磁场的角谱理论,文章讨论了高斯光束介质反射光场的双峰现象。数值分析发现,当光束的入射角满足一定条件时,高斯光束的介质反射场中会出现双峰现象,且这些入射角关于布儒斯特角（Brewster angle）对称分布。文章最后拟合分析了产生双峰入射角的变化规律,并讨论了拟合误差。对反射光场中的双峰现象的研究可以快速估测介质折射率和制作全息滤光片等。     

高斯变迹FBG在非均匀介质下的数值响应特性研究

基于光波导理论和传输矩阵法,研究光纤包层被完全腐蚀后的高斯变迹光纤布拉格光栅(FBG)在非均匀外部介质环境下的反射谱特性.仿真过程中,分别考虑高折射率区(1.43～1.45)和低折射率区(1.33～1.36)两种情况,同时假设该非均匀外部介质折射率(SRI)呈不同的线性函数分布.仿真结果表明,高斯变迹FBG的谱带宽、谱强度特性与SRI沿光栅轴向的线性分布梯度密切相关.随着SRI梯度增加,反射谱的3 dB带宽也逐渐增加,此时高、低折射率区的梯度灵敏度分别为3.775×103 nm·mm/riu和3.72×103 nm·mm/riu.研究结果对高斯变迹FBG用于生化传感领域的非均匀介质测量具有一定意义.     

灰壁面与镜反射界面下线性折射率半透明平板内的辐射传递

研究了梯度折射率半透明介质内的辐射传递，采用弯曲光线跟踪法和伪 光源迭加法推导出一侧为灰壁面另一侧为镜反射半透明界面，具有线性折射率分布的发射－吸收性半透明介质层内的辐射强度。通过与文本的精确方法进行比较，进一步验证了以往对该类问题采用分层处理的可靠性。     

利用由折射率表示的权重因子研究多层介质镜

利用反射系数的递推表达式研究了弱吸收1/4波长(QW)多层介质镜的反射特性,引入了一个具有普适性的权重因子来定量描述镜子中各层对反射时延、反射率下降的贡献。为了方便使用,用介质折射率表示出了权重因子,并以此讨论了折射率对反射时延及反射率下降的影响。     

结构参数对二维Archimedes A7晶格光子晶体禁带的影响

利用平面波展开法对空气背景中介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes A7晶格光子晶体的禁带结构随介质折射率、填充比的变化关系进行了研究,并进一步计算了介质方柱的旋转角度对完全光子禁带宽度的影响.研究发现,介质圆柱构造的Archimedes A7晶格结构在介质柱折射率最低为n=2.40时出现完全光子禁带,当n=2.60时禁带宽度达到最大值.介质方柱构造的Archimedes A7晶格结构在介质柱折射率n=3.80时完全禁带宽度达到最大值,且随着折射率的增加禁带宽度变化很小;在介质方柱折射率恒定情况下,其最大禁带宽度与旋转角度无关,但旋转后出现完全禁带的填充比范围明显扩大.     

偏振光在介质两界面的反射特性

偏振光在介质两界面的反射特性陈书潮（厦门大学物理系，厦门３６１００５）廖学明（漳州师院物理系，漳州３６３０００）本文根据光场的迭加原理，研究了折射率非均匀介质对线偏振光的反射特性。在我们的实验中，观察到线偏振光人射到均匀或非均匀折射率介质后，其反射光...     

高性能193nm反射膜的制备与误差分析

分析了膜厚控制误差对反射膜设计曲线的影响,发现高低折射率材料厚度反方向变化时(高折射率膜层厚度增加,低折射率膜层厚度减小),反射膜的反射率变化不明显,设计的膜系结构对这种膜厚变化方式的制造误差宽容.在此基础上制备了193nm反射膜,结果表明退火前光学损耗相对较大,实验结果与理论计算结果存在一定差距,并且散射损耗在总的光学损耗中所占比例很小,而吸收损耗占光学损耗的主要部分,起主导作用.退火后光学损耗明显下降,实验结果与理论计算结果更为接近,193nm反射膜的反射率达98%以上.散射损耗增加至接近吸收损耗的水平,不过在总的光学损耗中仍然占比较小的比例.说明当吸收损耗下降到一定程度时,散射损耗所起的作用也是不可忽视的.