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草状氧化铝微结构渐变折射率的计算及实验研究
1
作者 付秀华 苏久麟 +4 位作者 潘永刚 王奔 林兆文 张功 孙文瀚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期217-226,共10页
针对草状氧化铝的微纳结构对折射率的影响,采用台体计算法与柱体计算法计算氧化铝的体积,使用Clausius-Mossotti方程式与MATLAB软件拟合计算微纳结构的折射率变化,使用TFC软件进行拟合,最终计算出草状氧化铝的渐变折射率,研究其微结构... 针对草状氧化铝的微纳结构对折射率的影响,采用台体计算法与柱体计算法计算氧化铝的体积,使用Clausius-Mossotti方程式与MATLAB软件拟合计算微纳结构的折射率变化,使用TFC软件进行拟合,最终计算出草状氧化铝的渐变折射率,研究其微结构的形貌特征及渐变折射率的分布,计算其可见光减反射性能。采用电子束沉积氧化铝薄膜,通过对沉积温度、水煮工艺等参数的优化,获得了不同结构的草状氧化铝纳米薄膜,制备了可见光波段420~680 nm的减反射薄膜。 展开更多
关键词 草状氧化铝 渐变折射率 折射率计算 减反射膜 分层介质理论
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C+L波段低弯曲损耗非耦合三模组渐变折射率光纤设计
2
作者 王卓 崔明杰 余长源 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2659-2667,共9页
光纤是现代通信网络中最为稳定的信号传输媒介,提升光纤模式的数量是满足通信容量日益增加的有效方法.本文设计了低弯曲损耗的非耦合三模组(LP_(01),LP_(11),LP_(21))渐变折射率光纤,运用分层分析法给出了渐变折射率光纤中模组的严格截... 光纤是现代通信网络中最为稳定的信号传输媒介,提升光纤模式的数量是满足通信容量日益增加的有效方法.本文设计了低弯曲损耗的非耦合三模组(LP_(01),LP_(11),LP_(21))渐变折射率光纤,运用分层分析法给出了渐变折射率光纤中模组的严格截止条件.此外,利用有限元仿真软件求解光纤模式的有效模场面积和弯曲损耗,得到低弯曲损耗条件下在C+L波段(1530~1625 nm)传输三模组的设计区间.揭示了纤芯中心折射率凹陷和沟槽层共同作用可促进光纤径向高阶模式的截止.模拟结果表明,所设计光纤的模组间有效折射率差大于等于3×10^(-3),弯曲半径为30 mm时的最大弯曲损耗为1.3 d B/km,符合ITU-T推荐的低弯曲损耗条件.而且,在1550 nm波长下,模组内简并模有较小的差分模式群时延(≈176 ps/km),可通过4×4多输入多输出技术补偿简并模之间的串扰.该光纤可适用于C+L波段上实现模组间非耦合的空分复用信号传输. 展开更多
关键词 少模光纤 渐变折射率 低弯曲损耗 空分复用 光纤通信
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基于渐变折射率多模光纤产生稳定超短脉冲的研究
3
作者 赵凤艳 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第1期0176-0180,共5页
在掺铒光纤激光腔中采用渐变折射率多模光纤作为有效的可饱和吸收体,产生了稳定的740fs 超短脉冲,在基重复频率为17.85MHz,其信噪比可达69dB。传统孤子脉冲的中心波长为1574.17 nm ,3 dB 光谱带宽为3.99 nm。研究结果表明,渐变折射率多... 在掺铒光纤激光腔中采用渐变折射率多模光纤作为有效的可饱和吸收体,产生了稳定的740fs 超短脉冲,在基重复频率为17.85MHz,其信噪比可达69dB。传统孤子脉冲的中心波长为1574.17 nm ,3 dB 光谱带宽为3.99 nm。研究结果表明,渐变折射率多模光纤作为可饱和吸收体在激光器中具有重要的应用价值,为高能量、高稳定的超短脉冲的形成提供了一条重要技术途径。 展开更多
关键词 光纤激光器 锁模 渐变折射率多模光纤 可饱和吸收体
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渐变折射率Ta_2O_5/SiO_2薄膜多脉冲激光损伤特性 被引量：3
4
作者 蒲云体 陈松林 +4 位作者 乔曌 刘浩 王刚 胡江川 马平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期164-167,共4页
采用离子束溅射(IBS)的方式,制备了1064nm高反射Ta2O5/SiO2渐变折射率光学薄膜。对其光学性能和在基频多脉冲下抗损伤性能进行了分析。通过渐变折射率的设计方式,很好地抑制了边带波纹,增加了1064nm反射率。通过对损伤阈值的分析发现,... 采用离子束溅射(IBS)的方式,制备了1064nm高反射Ta2O5/SiO2渐变折射率光学薄膜。对其光学性能和在基频多脉冲下抗损伤性能进行了分析。通过渐变折射率的设计方式,很好地抑制了边带波纹,增加了1064nm反射率。通过对损伤阈值的分析发现,随着脉冲个数的增加,损伤阈值下降明显;但是在20个脉冲数后,损伤阈值(维持在22J/cm2左右)几乎保持不变直到100个脉冲数。通过Leica显微镜对损伤形貌的观察,发现损伤诱因是薄膜表面的节瘤缺陷。通过扫描电镜(SEM)以及聚集离子束(FIB)对薄膜表面以及断面的观察,证实了薄膜的损伤起源于薄膜表面的节瘤缺陷。进一步研究得出,渐变折射率薄膜在基频光单脉冲下损伤主要是由初始节瘤缺陷引起的,在后续多脉冲激光辐照下初始节瘤缺陷引起烧蚀坑的面积扩大扫过薄膜上的其他节瘤缺陷,引起了其他节瘤缺陷的喷射使损伤加剧,造成损伤的"累积效应"。 展开更多
关键词 离子束溅射 渐变折射率光学薄膜 多脉冲 损伤阈值 节瘤缺陷 累积效应
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渐变折射率人工电磁介质设计与3D打印制造 被引量：4
5
作者 田小永 殷鸣 李涤尘 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期124-129,共6页
提出一种以物理性能驱动的人工电磁介质宏/微结构一体化设计与制造方法;以超材料尺度的光子晶体结构为研究对象,建立超材料单胞结构特征参数与等效介电常数及折射率之间的映射关系,实现渐变折射率人工电磁介质的可控设计;在理论计算的... 提出一种以物理性能驱动的人工电磁介质宏/微结构一体化设计与制造方法;以超材料尺度的光子晶体结构为研究对象,建立超材料单胞结构特征参数与等效介电常数及折射率之间的映射关系,实现渐变折射率人工电磁介质的可控设计;在理论计算的基础上,采用基于渐变折射率超材料结构设计了＂地毯式隐形罩＂、＂电磁黑洞＂等器件;以光固化3D打印技术为制造手段,光敏树脂为基体材料,实现具有复杂结构的三维电磁器件,并对其性能进行研究;结果表明,所设计器件在Ku波段（12-18 GHz）具有宽频性能,且能够在自由空间实现电磁波的可控传播。研究验证了利用3D打印技术进行人工电磁介质器件制造的可行性,为其进一步推广应用奠定了基础。 展开更多
关键词 3D打印 超材料 渐变折射率 隐身罩 电磁波吸收
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傅里叶合成法设计渐变折射率薄膜 被引量：3
6
作者 鄢秋荣 黄伟 张云洞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期683-687,共5页
傅里叶合成方法是一种可以根据期望的光谱特性曲线设计渐变折射率薄膜的方法。叙述了该方法的原理和Q函数的选择。介绍了修正方法使设计膜层折射率在可获得薄膜材料折射率范围内和把膜层匹配到入射介质和基底两端界面的技术。并用该方... 傅里叶合成方法是一种可以根据期望的光谱特性曲线设计渐变折射率薄膜的方法。叙述了该方法的原理和Q函数的选择。介绍了修正方法使设计膜层折射率在可获得薄膜材料折射率范围内和把膜层匹配到入射介质和基底两端界面的技术。并用该方法设计ZnSe基底3～12μm红外增透渐变折射率薄膜,在设计波段平均透射率达到95%。最后对该方法作了相关评论。 展开更多
关键词 傅里叶合成法 渐变折射率薄膜 匹配层 Q函数
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硒化锌基底3～12μm渐变折射率红外增透膜的设计 被引量：4
7
作者 鄢秋荣 黄伟 张云洞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期177-180,共4页
叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计。通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层。用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近... 叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计。通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层。用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近似的方法修正膜层的折射率轮廓图,能有效地减小与期望透射率曲线的偏差。再给膜层加上五次方多项式匹配层与空气和基底两侧界面相匹配。所得渐变折射率增透膜在设计波段平均透射率达到95%。 展开更多
关键词 红外增透膜 渐变折射率薄膜 傅里叶合成法
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渐变折射率光波导模场分布的矢量FD-TD法分析 被引量：2
8
作者 刘靖 张国平 黄重庆 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期32-34,71,共4页
用二维矢量时域有限差分法分析了渐变折射率光波导中基模的模场分布情况。采用平面光波、球面光波、高斯光波等五种不同形态的光波激励同一波导,借助计算机进行数值求解,得到的光场分布图在光场传播达到稳定后完全相同,说明了波导的模... 用二维矢量时域有限差分法分析了渐变折射率光波导中基模的模场分布情况。采用平面光波、球面光波、高斯光波等五种不同形态的光波激励同一波导,借助计算机进行数值求解,得到的光场分布图在光场传播达到稳定后完全相同,说明了波导的模式与光波形态无关,只与波导结构和光波波长有关,结果直观、精确、快速,并与解析法分析的结果相一致。 展开更多
关键词 渐变折射率光波导 时域有限差分法 基模 模场分布
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基于渐变折射率光量子阱的密集波分复用研究 被引量：1
9
作者 刘靖 孙军强 +3 位作者 黄重庆 黄德修 吴铭 陈敏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2350-2354,共5页
提出了利用渐变折射率光量子阱设计密集波分复用器件的构想,用时域有限差分法验证了该构想的可行性,分析了这种器件工作的物理机理.计算表明,折射率分布曲线不同的光子阱能局域不同的量子态,应用不同局域态的光量子阱对光波进行合成和分... 提出了利用渐变折射率光量子阱设计密集波分复用器件的构想,用时域有限差分法验证了该构想的可行性,分析了这种器件工作的物理机理.计算表明,折射率分布曲线不同的光子阱能局域不同的量子态,应用不同局域态的光量子阱对光波进行合成和分离,能够有效减小信道间隔,实现密集波分复用功能,使有限的频带能容纳更多的信道,提高频谱利用率.该器件信道中心波长精确稳定,信道隔离度较大,插入损耗小而均匀,信道间信号串扰小. 展开更多
关键词 密集波分复用 光量子阱 渐变折射率 光子晶体
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渐变折射率多模光纤锁模技术的研究现状与展望(特邀) 被引量：1
10
作者 王屹山 赵凤艳 +4 位作者 王虎山 胡晓鸿 张伟 张挺 冯野 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期34-44,共11页
本文综述了基于渐变折射率多模光纤可饱和吸收体的全光纤锁模激光超短脉冲与束缚态孤子产生机理与技术研究现状.采用这种新型全光纤结构的锁模调制器件,光纤激光器可输出传统孤子的单脉冲能量达nJ量级,同时可实现时空锁模运转.渐变折射... 本文综述了基于渐变折射率多模光纤可饱和吸收体的全光纤锁模激光超短脉冲与束缚态孤子产生机理与技术研究现状.采用这种新型全光纤结构的锁模调制器件,光纤激光器可输出传统孤子的单脉冲能量达nJ量级,同时可实现时空锁模运转.渐变折射率多模光纤作为全光纤非线性可饱和吸收体在激光器中具有重要的研究意义和广泛的应用,为更高能量超短脉冲的产生提供了一条重要技术途径. 展开更多
关键词 光纤激光器 锁模 渐变折射率多模光纤 可饱和吸收体 非线性多模干涉
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核径迹蚀刻形成材料渐变折射率表面的简单模型 被引量：1
11
作者 胡炼 刘存兄 +6 位作者 倪邦发 田伟之 王平生 黄东辉 张贵英 肖才锦 吕鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期494-496,共3页
高能重离子在绝缘材料表面产生的潜径迹经过蚀刻后形成一定形貌的核径迹孔,而密集的径迹孔表面相当于渐变折射率层。本工作用几何模型模拟简化的多孔表面,用等效介质理论进行计算,对蚀刻后表面的折射率渐变规律进行了解释。
关键词 核径迹 多孔 渐变折射率
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渐变折射率传感气室中干涉噪声的数值模拟与分析 被引量：2
12
作者 张景超 肖长江 +1 位作者 管立君 褚衍平 《光学与光电技术》 2007年第6期66-68,71,共4页
在直接红外吸收式光纤气体传感器中,由渐变折射率(Graduated Refractive Index,GRIN)棒透镜构成的微型传感气室有着广泛的应用。分析了GRIN气室中的干涉噪声信号和甲烷信号,并利用MATLAB对干涉噪声信号的幅值与分布反馈式半导体激光器(D... 在直接红外吸收式光纤气体传感器中,由渐变折射率(Graduated Refractive Index,GRIN)棒透镜构成的微型传感气室有着广泛的应用。分析了GRIN气室中的干涉噪声信号和甲烷信号,并利用MATLAB对干涉噪声信号的幅值与分布反馈式半导体激光器(DFBLD)的频率调制幅度之间的关系以及干涉噪声对气体检测灵敏度的影响进行了数值模拟与分析。当前谐波检测技术是气体检测的一种非常重要的技术,这种技术需要检测气体吸收信号的一次、二次或更高次谐波。而GRIN气室的二次干涉噪声对浓度信号有很大的影响,研究发现当频率调制幅度达到某些特定频率值时,二次干涉噪声信号的幅值变为零,通过调整气室参数和DFBLD的调制频率可以削减干涉噪声的影响从而提高谐波检测技术的检测灵敏度。 展开更多
关键词 渐变折射率 干涉噪声 谐波检测 数值模拟
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渐变折射率多模光纤中的多模干涉应用研究 被引量：2
13
作者 陈润秋 刘艳 高松 《光电技术应用》 2014年第3期17-20,37,共5页
论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应... 论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应,对渐变折射率多模光纤的聚焦和发散作用进行了理论分析,以较短的长度充当透镜的功能,并总结了现阶段的主要应用。 展开更多
关键词 多模干涉 渐变折射率多模光纤 FD-BPM 自聚焦位置
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渐变折射率聚合物光纤的研究进展 被引量：6
14
作者 江源 《光通信研究》 北大核心 2000年第3期56-62,共7页
介绍 GIPOF的带宽特性和应用 ,对比了 SIPOF、铜系电缆、玻璃系光纤和 GIPOF的传输特性 ,着重分析了 GIPOF的三种制备方法 :普通共聚法、界面凝胶法和等离子态法 ,并综述了 GI POF的研究的最新进展 ,指出了国内外 GIPOF的差距。
关键词 渐变折射率 聚合物 光纤
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渐变折射率介质中光线路径的数值计算 被引量：2
15
作者 尹增谦 张晓宏 徐东海 《大学物理》 2000年第3期8-10,共3页
从理论上分析了渐变折射率介质中光线传播的规律 。
关键词 折射率 数值计算 光线路径 渐变折射率介质
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渐变折射率平板光波导的散射子波相位的数值计算
16
作者 桑明煌 付国兰 +4 位作者 袁文 聂义友 申世华 刘三秋 杨林泉 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第4期325-327,共3页
利用转移矩阵理论,得到了渐变折射率波导的精确色散方程,并分析了存在于波导中的散射子波相位,对不同折射率分布时散射子波相位贡献的大小进行了数值计算,由此得到了WKB近似方法存在误差的原因.
关键词 渐变折射率 平板光波导 散射子波相位 转移矩阵 色散方程
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渐变折射率平面波导的导模场分布的确定
17
作者 付国兰 桑明煌 +1 位作者 刘晓山 刘三秋 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第5期391-393,共3页
文中给出了求渐变折射率平板波导场分布的差分方程法,利用它可以很方便地得到TE模和TM模的场分布.并且给出了计算实例,从中可看出差分法是一种简单可行的方法.
关键词 渐变折射率 模场分布 平面波导 导模 TM模 平板波导 TE模 差分方程 差分法
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周期性渐变折射率光学薄膜的设计及光谱特性分析 被引量：1
18
作者 鄢秋荣 黄伟 张云洞 《光学仪器》 2009年第5期71-77,共7页
分析折射率呈不同函数分布的周期性渐变折射率薄膜的光谱特性,分析表明光谱曲线具有负滤光片的特性。分别从最低和最高折射率、周期数、周期厚度的角度,对用共蒸法制备的周期性渐变折射率薄膜光谱特性进行了详细分析讨论。结果表明截止... 分析折射率呈不同函数分布的周期性渐变折射率薄膜的光谱特性,分析表明光谱曲线具有负滤光片的特性。分别从最低和最高折射率、周期数、周期厚度的角度,对用共蒸法制备的周期性渐变折射率薄膜光谱特性进行了详细分析讨论。结果表明截止带中心波长和截止带宽度与周期厚度成线性关系,截止带中心波长的反射率与周期数成三次多项式关系。用堆叠和叠加两种方法设计渐变折射率多截止带负滤光片,并分析两种方法在共蒸法方式制备下的优缺点。最后总结出了渐变折射率负滤光片的设计方法。 展开更多
关键词 渐变折射率 共蒸法 负滤光片 多截止带
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渐变折射率平板波导的传输特性及实验研究
19
作者 张江山 鲁平 +1 位作者 刘德明 吴粤湘 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期22-23,共2页
分析了渐变折射率平板波导(GISLAB)的工作特性。理论推导表明GISLAB在折射率渐变方向具有与自聚焦透镜完全一样的传输矩阵与成像性质,分析讨论了GISLAB输出光束的传输特性。并通过实验验证了GISLAB的工作特性。
关键词 渐变折射率平板波导 高斯光束 自聚焦透镜
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一种降低渐变折射率反射膜表面电场的方法
20
作者 贺敏波 江厚满 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期312-314,329,共4页
为了解决渐变折射率反射膜表面电场不为0,容易造成表面损伤的问题,提出了反射相移补偿方法,即不引入另外界面,在渐变折射率反射膜表面增加一层适当厚度的均匀膜,来降低渐变折射率反射膜的表面电场。结果表明,该方法确实降低了渐变折射... 为了解决渐变折射率反射膜表面电场不为0,容易造成表面损伤的问题,提出了反射相移补偿方法,即不引入另外界面,在渐变折射率反射膜表面增加一层适当厚度的均匀膜,来降低渐变折射率反射膜的表面电场。结果表明,该方法确实降低了渐变折射率反射膜的表面电场;缺点是导致了渐变折射率反射膜中心波长的略微漂移,但该漂移相比于反射带宽而言可以忽略。该研究对制备高损伤阈值的渐变折射率反射膜具有参考价值。 展开更多
关键词 薄膜 渐变折射率 电场分布 反射相移
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