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纳米厚度薄膜外差椭偏测量技术的研究
作者: 邓元龙, 姚建铨, 阮双琛, 孙秀泉, 王鹏 主题: 光学测量, 薄膜, 外差干涉法, 椭偏测量术, 声光调制器, 纳米精度 年份: 2005
摘要: 结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。计算并分析了复灵敏度因子随薄膜参数和入射角度的变化规律、椭偏参数的选择及容许测量误差。两个声光调制器产生20khz的拍频,采用简单的直接比相方法即可获得优于0.1°的相位分辨率,而且测量系统中没有使用任何波片和运动部件,抗干扰能力强且测量过程完全自动化,适用于工业现场在线连续测量。实验数据和理论分析表明,此方法可以达到亚纳米级测量精度。
外差椭偏测量技术及其混频误差分析
作者: 邓元龙, 姚建铨, 阮双琛, 孙秀泉, 王鹏 主题: 椭偏测量术, 外差干涉, 薄膜, 混频误差, 评价因子 年份: 2005
摘要: 结合激光外差干涉术和反射式椭偏测量技术,设计了一种抗干扰能力强,快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。着重分析并计算了非线性混频误差对测量精度的影响,其中塞曼激光和波片产生的光束椭偏化是关键因素。定义了评价因子以比较非线性混频误差的相对大小,这对外差椭偏纳米薄膜测量系统的设计有指导意义。
大功率激光光纤透镜耦合系统设计
作者: 邓元龙, 姚建铨, 阮双琛, 孙秀泉 主题: 耦合系统, 类高斯光束, 光纤激光器, 优化设计 年份: 2005
摘要: 在不考虑像差的情况下,采用傍轴光线传输abcd定律,结合混合模系数m(或m2)的定义,研究了大功率ld尾纤输出的混合模类高斯光束经透镜之后束腰及束腰位置和发散角的变化,并在此基础上,利用matlab软件中的优化设计工具,提出一种设计大功率激光光纤准直———聚焦双透镜耦合系统的简单方法,最后给出了一个光子晶体光纤激光器透镜耦合系统设计实例.
透射式外差椭偏测量及非线性误差分析
作者: 邓元龙, 姚建铨, 阮双琛, 孙秀泉, 吴玉斌 主题: 椭偏测量术, 外差干涉, 非线性误差, 薄膜测量, 声光调制器 年份: 2005
摘要: 结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法.给出了光学系统设计和理论分析,使用两个声光调制器产生20 kh z的差频,直接比较平行分量和垂直分量外差信号的幅值和相位,得到所需要的椭偏参数.光束偏振态的椭圆化及偏振分光不完全所引起的非线性误差是影响纳米薄膜测量精度的主要因素,推导出椭偏参数非线性误差的近似解析表达式,计算结果表明由此导致的膜厚测量误差可达几个nm,相对而言,激光器和反射镜等器件产生的光束椭偏化是其主要原因.
二维随机增益介质中局域模的模面积和放大
作者: 王宏, 欧阳征标, 韩艳玲, 钟远聪, 阮双琛 主题: 激光物理, 随机激光器, 有限时域差分法, 局域模, 模面积 年份: 2007
摘要: 随机激光形成于随机介质中局域模的放大,其放大特性依赖于局域模的空间分布。通过复折射率的虚部将光学增益引入系统,采用时域有限差分(fdtd)法,分析了增益介质中局域模的放大特性,并用模面积描述了局域模空间分布,着重对比分析了模面积对局域模放大特性的影响。模拟结果显示,局域模具有不同的空间分布,直接影响了局域模的放大特性,模面积较小的模式具有较低的损耗,能够获得更多能量,在介质中被优先放大,而模面积较大的模式,由于损耗较大,将获得较少的能量。
一维光子晶体激光器中模场的空间分布及其对阈值的影响
作者: 王宏, 欧阳征标, 韩艳玲, 钟远聪, 阮双琛 主题: 激光物理, 光子晶体激光器, 模式空间分布, 有限时域差分法, 传输矩阵法 年份: 2008
摘要: 采用有限时域差分(fdtd)法和传输矩阵法(tmm)计算了一维光子晶体微腔中模式的阈值和模场的空间分布,并用局域化长度和模面积描述了其空间分布特性.着重研究了模场的空间分布对阈值特性的影响.模拟结果显示,激光器的阈值依赖于模式的空间分布,局域化长度和模面积最小的模式具有最低阈值.通过调节包括缺陷宽度、光学厚度比、折射率比等介质参量,可以有效地调节模式的局域化长度和模面积,从而降低激光器的阈值.
复周期光子晶体的理想多通道滤波特性
作者: 黄韩娟, 欧阳征标, 许桂雯, 安鹤男, 阮双琛, 李景镇 主题: 光子晶体, 光子禁带, 复周期结构, 多通道滤波 年份: 2003
摘要: 利用光学传输矩阵法 ,引入理想因子 ,研究了 3单元复周期结构光子晶体存在理想多通道滤波特性的参数条件。研究发现 ,其它参数固定时 ,晶体的高低折射率介质光学厚度比值离 1越远 ,则多通道滤波特性越理想 ;波的入射角越大 ,则多通道滤波特性越理想 ;在适当的参数条件下 ,可以获得非常理想的多通道滤波特性 ,对应的理想因子值在 10 - 4以下。
光子晶体缺陷模的带宽与品质因子研究
作者: 许桂雯, 欧阳征标, 安鹤男, 孙一翎, 曹建章, 张登国, 阮双琛, 李景镇 主题: 缺陷态光子晶体, 缺陷模, 带宽, 品质因子 年份: 2003
摘要: 利用光学传输矩阵法研究了结构参量对缺陷态光子晶体的缺陷模带宽和品质因子的影响 研究发现 ,当缺陷介质层厚度h0 的值较小时 ,缺陷模的带宽很小且基本保持不变 ;当h0 较大时 ,缺陷模的带宽随h0 的增加而快速增加 另外发现 ,缺陷模的品质因子在某个h0 处取最大值 但是总体上看 ,h0 较小时的品质因子要远大于h0 较大时的品质因子 此外 ,缺陷模的品质因子随光子晶体的周期数增加而急剧增加约 4 .788倍 ,而带宽则随周期数的增加而急剧减少约 4 .788倍 当周期数为 13时就可以获得 10 9以上的品质因子值和小于 10 - 9的相对带宽值
利用二维光子晶体提高波的耦合效率(英文)
作者: 欧阳征标, 安鹤男, 阮双琛, 李景镇, 张道中 主题: 光子晶体, 耦合效率, 共振耦合, 光子禁带 年份: 2004
摘要: 通过多重散射方法数值模拟研究和实验测量表明利用二维光子晶体可以提高波的耦合效率 研究发现 ,高的波耦合效率通常发生在光子禁带的边沿和其它非禁带区的某些频率处 当光子晶体的晶格常数接近于所传输的波的波长时 ,会出现很高耦合效率的共振耦合现象 利用二维光子晶体的情况下的波耦合效率最高可以达到不利用二维光子晶体时的 1.89倍 这种现象在光集成器件中尤其有用
一维缺陷光子晶体的模式特性研究
作者: 欧阳征标, 杨琳玲, 许桂雯, 阮双琛, 李景镇 主题: 应用光学, 光子晶体, 缺陷, 缺陷模, 模式移动 年份: 2005
摘要: 利用光学传输矩阵方法研究对称和非对称一维缺陷光子晶体的缺陷模式特性。研究发现:1个缺陷可以导致光子禁带中出现多个缺陷模式;缺陷夹层厚度为零时,非对称结构中缺陷模消失,而对称结构中仍然存在缺陷模;两种结构的缺陷模式数目以及每个缺陷模的位置波长值均与缺陷夹层的光学厚度按正比例关系增加;两种结构的模式移动速度基本相等,并且与缺陷模式的阶数按反比例规律下降。

 

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