用表面等离子体谐振（SPR）测量物质的折射率

本文介绍一种用表面等离子体谐振间接测量物质折射率的新方法。从理论上对这种方法作了论证,运用这种方法对ＬＢ膜做了测试实验,推算出其折射率,并且分析了这种方法适用特点。     

多量子阱有效折射率偏振相关性研究

分析了多量子阱材料各参数对其TE模和TM模有效折射率的影响。结果表明:阱数增多,多量子阱有效折射率降低,当量子阱数目大于3时,其有效折射率的变化不明显。垒厚增加,有效折射率略有降低。存在合适的张应变量使TE模和TM模有效折射率峰值波长接近的同时,折射率差值整体最小,偏振相关性最小。据此提出多量子阱材料有效折射率低偏振相关设计方法,并设计出C波段内(1530~1565 nm)折射率低偏振相关的InGaAs/InGaAsP多量子阱材料。研究结果有助于设计实用化的有效折射率低偏振相关量子阱材料。     

Surface Roughness and Light Scattering in a Small Effective Area Microstructured Fiber

We report here the combined study of air/silica surface roughness and light scattering in a microstructured optical fiber designed for non-linear operation. Side polishing of the fiber gave access to the surface of the holes, and allowed measurements of their roughness by atomic force microscopy. The observed roughness topography, not reported in such fibers until now, consists of a rather regular arrangement of shallow patterns with lateral size in the micron range and amplitude in the 10 nm range. By comparing measured angle-resolved scattering patterns to coupled-mode calculations, we show that roughness-induced scattering loss can be linked to both the roughness and the overlap of fundamental with radiative modes at the air/silica interfaces. The reduction of surface roughness amplitude down to the thermodynamic limit could permit to strongly decrease the threshold of Raman fiber lasers.      

长周期光纤光栅波导色散因子和有效折射率热光系数的测量

对串联的长周期光纤光栅(CLPFG)的透射谱特性进行了理论分析和实验研究。分析表明,长周期光纤光栅中纤芯模和包层模之间的马赫曾德尔干涉效应导致在长周期光纤光栅谐振峰内的梳状滤波结构特性;其峰值位置和峰间距同串联区光纤的长度以及光纤的波导色散因子有关。测量了长周期光纤光栅的透射谱,并研究了其温度特性。根据测量数据,得到对应于1554 nm波长处,所用单模光纤HE14模的波导色散因子γ为0.874;纤芯/包层有效折射率差的热光系数为4.8×10-5℃-1。并对这一测试方法和结果,以及长周期光纤光栅的应用进行了讨论。     

钛扩散铌酸锂条形波导的有效折射率截面随扩散参数的变化

导出了钛扩散的铌酸锂条形波导的有效折射率截面的简化公式，计算了有效折射率截面（钟形曲线）的高度和半宽度随扩散参数的变化，并且对结果进行了讨论。     

非晶硅薄膜表面形貌和光学性质的工艺研究

采用PECVD在K9玻璃基底上制备了非晶硅薄膜,通过改变射频功率、反应压强和基片温度制得不同的薄膜样品.采用金相显微镜对其表面形貌进行了观察,通过椭圆偏振法测得了不同工艺条件下薄膜样品的折射率、消光率及厚度.结合成膜机理和经典电子理论对测试结果进行分析得到,工艺参数通过表面扩散、原子刻蚀以及基元成分、能量和浓度等中间因素决定着样品的表面形貌和光学性质.     

Influence of Mode Loss on the Feasibility of Grating-Assisted Optical Fiber Surface Plasmon Resonance Refractive Index Sensors

In this paper, the influence of mode loss on the feasibility of grating-assisted optical fiber surface plasmon resonance (SPR) refractive index (RI) sensors is investigated. The loss of surface plasmon polarition (SPP) mode plays a key role in the design and implementation of such sensors. It is demonstrated through simulation that the grating length should be smaller than or comparable with the propagation length of SPP mode in order to achieve effective coupling. The loss of SPP mode is the severe limiting factor for the implementation of the grating-assisted SPR-RI sensors. More generally, in order to achieve effective mode coupling with the help of waveguide grating, the grating length is bounded by the shortest propagation length of the modes in lossy waveguides.     

Effective Permittivity and Refractive Index of TiO2/Ge and SiO2/Ge Nanostructures at High Frequencies

We have calculated the effective permittivity and refractive index of TiO₂/Ge and SiO₂/Ge nanostructures for a broad range of terahertz frequencies. The structures are composites of two different kinds of nanosphere, one made from high-refractive-index dielectric materials of different radius and the other from n-type germanium.     

基于表面等离子体共振和双频激光干涉相位测量的空气折射率测量

设计了一种基于表面等离子体共振和相位检测的空气折射率实时测量系统,该系统采用双频激光外差干涉光路和具有角漂移自适应结构的表面等离子体共振传感器。理论分析表明测量光信号的p、s分量的相位差相对于参考光信号的变化与空气折射率近似呈线性关系,并由此得到测量公式,传感器的自适应结构将角漂移引起的误差降低了一个数量级并大幅提高了测量灵敏度。与Edlen公式的测量比对实验结果表明,在44.0°入射角(共振角附近)和0.1°的相位测量精度下,空气折射率的测量精度优于5×10-6。该测量系统还可为更高精度的空气折射率测量仪提供足够精确的初值。     

利用CCD测量液体折射率

提出一种利用ＣＣＤ测量流体折射率的简单方法,当一束激光斜入射到一个主以满液体的长方形样品池时,航向光线将产生一定量的偏移,利用ＣＣＤ自动测量这一偏移量,就可以很快地计算出流体的折射率。采用Ｈｅ－Ｎｅ激光测量了纯水、乙醇和丙酮的折射率。     

计算机Moire偏度法测量液体折射率

提出一种基于Talbot效应的实时计算机莫尔偏废法（Computermoiredeflectometry），它是由光栅，CCD摄像机，计算机像处理器（CIP）构成。CIP用来实时获得、测量和处理由透明和反射物体所产生的光学图像。测量精度10-5。     

绿宝石激光晶体的主折射率及其温度系数的精确测量

报道了用自准直法在 0 4 88μm ,0 5 3975 μm ,1 0 795 μm和 1 34 14μm激光波长上测量了含Cr3 + 离子浓度为 1 0 1at . %的Cr3 + ∶Be3 Al2 Si6O18晶体的主折射率及其温度系数 ,得到了该晶体的Sellmeier方程 ,用此结果反算了该晶体在上述 4种波长下不同温度的折射率 ,误差小于 1 0 9× 10 -4 ,最后对测量误差进行了讨论。     

硅片表面粗糙度对界面态的影响

针对硅片研磨和抛光产生的亚表面损伤层会影响载流子寿命及界面态的特点,采用机械减薄、机械抛光、化学机械抛光(CMP)制备出不同粗糙度的样品。通过傅里叶红外透射谱分析和C-V 测试分析表明,粗糙度大的硅片表面因表面损伤大,具有更低的红外透射率和更高的界面态密度。     

一种简单的测量生物组织折射率的方法

提出一种利用全反射原理 ,精确测量生物组织以及一般均匀介质折射率的方法。用波长分别为 0 4 88μm ,0 6 32 8μm ,1 0 795 μm和 1 3414 μm的激光 ,测量了水以及几种猪组织的折射率 ,并拟合出它们的色散方程。结果证明该方法具有可靠和简单易行等特点     

利用分光光度计测量光学晶体的折射率

晶体折射率的准确测定是晶体上薄膜器件设计的基础。介绍了利用分光光度计测量晶体折射率的方法，通过背面影响系数法、背面镀增透膜和将两者结合起来的方法消除晶体反射率测量时背面反射带来的影响，给出了具体的步骤并对测量误差进行了分析。由于晶体的光学各向异性，采用起偏器扫描的方法测量晶体光学性质随方向的变化。通过对LiB3P5晶体的折射率的测量，证实了该方法的可行性并可用于其他光学晶体折射率的测量。     

掺钕光纤放大器非线性折射率的分析

利用描述光纤放大器非线性折射率的公式．通过数值模拟的方法模拟了输入信号功率、抽运功率、信号波长以及增益效应和克尔效应等变量对掺钕光纤放大器非线性折射率的影响，结果表明无论是增加抽运光功率或信号光功率，当信号光的波长小于1064nm时．掺钕光纤放大器的非线性折射率的数值在此波段附近所对应的值为正值，大于此值所对应的值为负值；抽运功率较小时增益效应对非线性折射率的影响较大，而抽运功率较大时克尔效应对非线性折射率的影响较大，这主要是增益饱和所导致的结果；当信号光频率一定时，随抽运功率的增加非线性折射率逐渐增加并达到饱和。     

方形自聚焦透镜的折射率分布研究

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布,提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解,该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程,得到的半经验公式形式简单、计算方便,利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好,二者之间的最大相对误差为0.94%,平均相对误差不超过0.3%。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。     

Study on the Vertical Profile of Refractive Index in the Troposphere

The vertical profiles of atmospheric pressure and optical refractive index have been theoretically analyzed. The refractive index can be determined at any altitude above the sea level in the troposphere. The ranging error has been analyzed and ranging accuracy could be improved when the average refractive index along the ray path is used.