激光束经类锥形梯度折射率纤维的传播理论及其应用

本文研究了高斯激光束在类锥形梯度折射率纤维中的传播理论,着重分析高斯光束光斑尺寸的变化规律,并讨论了这种梯度折射率透镜在微光准直系统中的应用。     

光在锥形梯度折射率纤维中传播的变周期特性——几何光学分析

本文从光线轨迹方程出发,分析了光在锥形梯度折射率纤维中传播的变周期特性,导出锥形纤维中光线传播周期的解析表达式,给出若干锥形纤维的周期计算结果,四分之一周期长度及其相应的焦距值。     

锥形发散梯度折射率纤维透镜新的成象公式

本文用变分法以及ABCD定律,导出了锥形发散梯度折射率纤维透镜新的成象公式。     

球面端面锥形发散梯度折射率透镜的设计理论

本文系统地研究了球面端面的锥形发散梯度折射率纤维透镜的几何光学设计理论以及用作激光束变换元件的设计规律。     

锥形发散梯度折射率纤维透镜的高斯光学

本文从锥形发散梯度折射率纤维的一种光线轨迹方程出发,导出纤维透镜的高斯成象公式、以及计算等效焦距和主面位置的公式。文中还给出了纤维透镜的有效长度计算结果。     

抛物型等效法研究指数型梯度折射率纤维的成像

本文采用抛物型等效法研究指数型梯度折射率纤维的成像特性。这种方法计算比严格解析法方便,精度比锥形等效法高,且适用范围大。     

锥形发散梯度折射率纤维透镜光学特性的限制

本文从光线轨迹方程出发,讨论锥形发散梯度折射率纤维透镜成象的光学特性;导出大端,小端对目标成象的最大孔径和视场的表达式,以及大端孔径视场与小端孔径视场之间的相互关系。     

锥形发散梯度折射率纤维透镜的高斯光束变换特性

本文根据矩阵光学理论和ABCD定律,导出了高斯光束经锥形发散梯度折射率纤维透镜变换的束腰共轭成像公式在。|l_o—l_f|>>Z_0的球面波近似条件下,本文结果化为几何光学成像公式。     

梯度折射率纤维端面耦合成像元件的设计

根据抛物型梯度折射率纤维透镜的近轴成像公式,分析了具有一定缩放倍率的梯度折射率纤维端面耦合成像的特性,探讨了这种纤维端面耦合成像元件的设计。     

锥形梯度折射率成像器件的设计与应用

本人根据几何光学理论,讨论了锥形梯度折射率透镜用作倒像器、传象器及内窥镜物镜等成像器件的原理与设计。     

自聚焦透镜在传感应用中的研究进展

分析了自聚焦透镜的性能,并就自聚焦透镜在耦合系统,准直系统,成像系统,窥镜系统,测量系统和干涉系统等应用研究,最新动态及存在的问题进行了探讨,指出了自聚焦透镜上于自身的特点而将在光通讯技术,生命科学,测量科学和材料科学等领域中成为研究的热点和得到广泛的应用。     

抛物型发散梯度折射率纤维透镜的光线传播和近轴成像特性

本文从光线方程出发,讨论一种抛物型发散梯度折射率纤维透镜的光线传播和近轴成像特性,导出光线在纤维透镜中传播轨迹的解析解,并给出纤维透镜的等效焦距、主平面和焦平面位置的计算公式,以及近轴成像公式。     

具有GRIN—SCH量子阱结构激光器光波导及光场特性分析

本文给出了具有ＧＲＩＮ－ＳＣＨ结构量子阱激光器的光波导模型和详细的数值计算方法,并计算分析了ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓＧＲＩＮ层中Ａｌ浓度和ＧＲＩＮ层厚度对等效折射率的影响,给出了ＧＲＩＮ层厚的最佳值范围;给出了宽接触ＩｎＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓＧＲＩＮ－ＳＣＨ量子阱激光器的近场分布三维图形,并由近场分布通过快速傅里叶变换求出了远场分布。计算得到的近、远场分布图形与实际器件测试得到的结果相符合。     

光子带隙光纤准直器回波损耗研究

研究了一种光子带隙光纤准直器。为了降低回波对光源的干扰,通常光纤准直器的回波损耗不应低于60 dB。由于带隙光纤端面没有反射,因此满足这一条件的带隙光纤准直器GRIN透镜入射面的倾斜角与普通光纤准直器不同。从高斯光束通过光学系统的一般模型出发,利用矩阵光学和高斯光束耦合理论,推导了光线传输矩阵。结合实际应用中光纤及GRIN透镜的参数,仿真分析了尾纤与GRIN透镜之间的间距及GRIN透镜的参数对准直器回波损耗的影响。结果表明,镀有增透膜时,当光子带隙光纤准直器的GRIN透镜入射面倾角等于3时,回波损耗大于60 dB。研究结果对进行光子带隙光纤准直器的设计具有指导意义。     

Design and fabrication of low-threshold 1.55-μm graded-indexseparate-confinement heterostructure strained InGaAsPsingle-quantum-well laser diodes

This paper presents a guideline for designing an optimum low-threshold 1.55-μm graded-index (GRIN) separate confinement-heterostructure (SCH) strained InGaAsP single quantum-well (SQW) laser diode (LD). The guideline was formulated based on the results of numerical and experimental analysis. After calculating the sheet carrier density at the lasing threshold, the guideline was obtained by considering the tradeoff between carrier and optical confinements in the well: the GRIN layer energy gap should be varied parabolically from InP to InGaAsP having a band gap wavelength of 1.1 μm to inject a large number of carriers into the well, and the thickness of one side of the GRIN layer should be more than 300 nm to keep a strong optical confinement. The GRIN SQW LD designed using the guideline has a J_th as low as 98 A/cm² at a cavity length of 5 mm, which proves the guideline is effective for designing low-threshold 1.55-μm GRIN SQW LDs     

Pencil-beam scanning catheter for intracoronary optical coherence tomography

Current gradient-index (GRIN) lens based proximal-driven intracoronary optical coherence tomography (ICOCT) probes consist of a spacer and a GRIN lens with larg...     

自聚焦棒耦合性能的分析

本文采用光线光学的原理分析了自聚焦棒（ＧＲＩＮ）的光学性能，在折射率分布为抛物线近似的条件下，推导出较为简单的ＧＲＩＮ中的光线轨迹方程，并实验测量了ＧＲＩＮ的耦合效率，从而由理论和实验两方面讨论ＧＲＩＮ的聚焦特性。     

GRIN透镜对SDOCT系统中成像质量的影响分析

搭建基于光谱光学相干层析术(SDOCT,spectral domain optical coherence tomography)的内窥成像系统,分析SDOCT的理论分辨率和探测深度。根据近轴子午光线方程,利用矩阵法分析自聚焦GRIN(gradient index)透镜成像原理,设计适用于SDOCT扫描探头的GRIN透镜,聚焦距离为10mm,透镜长度为5.31mm,直径为1.8mm。通过光学传递函数(MTF)对比GRIN透镜和传统球面透镜对成像质量的影响。利用内窥成像系统对洋葱内外表皮样品进行成像,获得3.2mm×0.7mm的层析图像。实验结果表明,利用GRIN透镜聚焦光束时,SDOCT系统的横向分辨率可达8μm,成像质量得到提高。     

光通信用自聚焦透镜耦合损耗的研究

针对单模光纤与自聚焦透镜（GRIN）的耦合,基于光学矩阵和高斯光学耦合损耗的理论,建立了计算耦合损耗的数学模型。利用这一模型分析了单模光纤与GRIN耦合时透镜的长度、离轴偏差及角度偏差等因素对耦合损耗的影响,得到了相应的规律性曲线。这对于自聚焦透镜系统成像理论的进一步研究和光纤通信耦合设计具有重要的意义。