作者单位
摘要
华中科技大学 光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
为进一步优化传统反光杯在匀光、防眩光等方面的问题,基于Zemax仿真软件设计出了一种匀光性能优越的鳞甲反光杯。仿真结果表明,在杯前25 m处的配光屏幕上,最大光照强度为234 lx,中心HV点的光照强度大于0.80 Emax,各指标均符合国标GB 25991—2010《汽车用LED前照灯》的要求。将鳞甲反光杯与微透镜阵列相结合,使配光屏幕上的最大光照强度减小至59.51 lx,在各项指标仍符合国家标准的情况下,该系统的光斑能量更加均匀,且中心区域的光强进一步降低,光斑边缘过渡更加柔和,防止汽车远光灯产生眩光的效果更好,可以大量应用于汽车前照远光灯。
光学设计 Zemax 汽车前照远光灯 鳞甲反光杯 微透镜阵列 optical design Zemax automotive headlamp squamous reflector micro-lens array 
光学仪器
2023, 45(3): 58
Weijun Wang 1,2,3†Liang-Hui Du 2,4†Jiang Li 2,4Pei-Ren Tang 2[ ... ]Li-Guo Zhu 2,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
3 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
4 Microsystem & Terahertz Research Center, China Academy of Engineering Physics, Chengdu 610200, China
5 School of Optoelectronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
6 College of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
7 e-mail: lingfuri@hust.edu.cn
There is still a lack of high-performance terahertz (THz) modulators with wide operation bandwidth and large modulation depth due to the underlying physics limitation behind existing approaches. Meanwhile, for many applications, simple compact THz modulators working straightforward in the transmission mode are also highly desired. Here, we demonstrate a THz modulator with a maximal transmission-amplitude modulation depth of 99.9% (switching ratio of 1000) based on a commonly used silica-on-silicon structure. Different from those reported graphene or metamaterials enhanced proposals, the device we proposed works within a reversible avalanche breakdown region of silicon that has not been studied yet and has the potential to modulate/switch THz waves efficiently. Further, we proved that the modulation depth exceeds 97% in the frequency range from 0.2 to 1 THz in the experiment. The simplicity and generality of this new type of near-perfect THz modulator will undoubtedly attract lots of attention of researchers in the near future due to its potential to be engineered into integrated devices.
Photonics Research
2021, 9(3): 03000370
作者单位
摘要
1 华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 武汉 430074
2 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
3 天津大学 精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072)
为了提高太赫兹图像的质量, 克服边缘模糊的缺陷, 采用有理分形插值和基于梯度变换的图像超分辨率重建算法相结合的方法对0.25THz, 0.50THz和0.75THz图像进行超分辨率重建实验, 并对实验结果进行了定量分析, 利用基于空间信息熵的直方图匹配技术和双边滤波器对重建算法进行了优化, 增强了该方法的适用性。结果表明, 对经过插值的太赫兹图像采用基于梯度变换的超分辨率重建方法处理之后, 0.25THz, 0.50THz和0.75THz图像的边缘强度分别提高了169%, 116%和104%, 平均梯度分别提高了16%, 28%和24%; 同时, 成像信号频率和强度也会对重建性能产生影响。该方法可以有效恢复太赫兹图像当中的细节信息, 锐化图像边缘, 提高图像质量且不会出现振铃现象, 具有较好的实用价值。
图像处理 太赫兹 超分辨率重建 插值 梯度变换 边缘锐化 image processing terahertz super-resolution interpolation gradient field transformation edge sharpening 
激光技术
2020, 44(3): 271
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 College of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
BST(Ba0.5Sr0.5TiO3)/PZT(Pb0.52Zr0.48TiO3) photonic crystals were fabricated by magnetron sputtering and annealed at 620°C?700°C. By controlling the crystallinity and the oxygen vacancies of the ferroelectric photonic crystals, the optically and electrically controllable terahertz wave modulations were realized. The variation in refractive index of the 680°C annealed sample showed the highest modulation to the optical pump and increased to 11.9 due to the highest absorption near 532 nm. In the optical pump, the electrons from Ti3+ 2p3/2 ions could be stimulated and captured by Ti4+ 2p3/2 ions, and the ratio of Ti3+/Ti4+ observed increased with the increasing annealing temperature, indicating the increasing oxygen vacancies concentration, which increased the 532 nm optical absorption and contributed to the improved optical modulation. The excess Pb migrating to the surface at higher annealing temperature might be one reason for the degradation of optical modulation. The increasing polarization and leakage current could contribute to the increasing permittivity and loss with the increasing annealing temperature. Two different results were observed on the sample annealed at 680°C when the order of applying external optical and electric fields was changed, due to the different migration mechanisms of excited carriers. This work provides a potentially effective approach to fabricate THz sensing, imaging, and communications devices with multi-function in the modulation of optical and electric multi-fields.
Photonics Research
2020, 8(6): 06001002
作者单位
摘要
1 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
2 华中科技大学 武汉国家光电实验室, 武汉 430074
3 湖北第二师范学院 物理与机电工程学院, 武汉 430205
为了获得一个较宽的等离子诱导透明(PIT)窗口, 提出了一种双层可调谐的太赫兹超材料结构。采用仿真方法对该结构的透过率谱、电场图和电流图进行了分析, 并通过数学模型分析了透射窗口形成机理。结果表明, 该结构可以使亮模式谐振器的移动空间更大, 而且可以得到一个较宽的透射窗口; 该结构能通过平移I形金属棒的位置进而控制PIT窗口的宽度。仿真结果与理论结果拟合得很好。
光学器件 太赫兹超材料 仿真与数值模型分析 等离子诱导透明 optical devices terahertz metamaterials simulation and numerical analysis plasmon induced transparency 
激光技术
2017, 41(6): 826
作者单位
摘要
1 湖北第二师范学院 物理与机电工程学院, 武汉 430205
2 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
为了提高太赫兹相干层析成像系统的纵向分辨率, 采用色散补偿方法解决了宽带光源做成像光源带来的色散问题。基于评价函数的迭代补偿算法对降噪滤波后的原始信号进行色散补偿, 得到了较为清晰的3维重构图像。结果表明, 在迭代补偿算法的计算中, 无需预知样品的厚度信息以及色散特性, 即可获得高精度的3维重构图像, 纵向分辨率高达100μm。该研究在高精度的材料无损探测领域具有较大的研究价值和广泛的应用前景。
图像处理 色散补偿 迭代补偿算法 纵向分辨率 image processing dispersion compensation iterative compensation algorithm longitudinal resolution 
激光技术
2017, 41(6): 779
作者单位
摘要
1 湖北第二师范学院物理与机电工程学院, 湖北 武汉 430205
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
3 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
为了研究在半导体上施加外磁场对太赫兹辐射的影响, 基于drude-Lorentz模型对三种不同的半导体材料GaAs、InAs、InSb在不同的外磁场方向下太赫兹辐射功率的变化进行了研究。研究结果发现, 外磁场对具有较小有效质量和较高电子迁移率的半导体材料的太赫兹辐射增强效应最明显。此外, 太赫兹辐射最强时GaAs和InAs的最佳外磁场方向是沿y轴负方向, InSb的最佳外磁场方向是在与x轴及相反方向成40°夹角的x-z平面内。
太赫兹辐射 drude-Lorentz模型 外磁场 辐射增强 terahertz radiation drude-Lorentz model external magnetic field radiation enhancement 
应用激光
2017, 37(5): 715
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
3 College of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
We theoretically present a concise and tunable dual-band metamaterial absorber composed of a typical metal-dielectric-metal structure in the terahertz regime. The dual-band absorption originates from two different resonance modes induced in one square ring, which is different from the common dual-band absorber composed of a super unit with several different-sized structures. The proposed absorber can realize dynamic tunability through changing the permittivity of the dielectric layer by applying different temperatures. Other good performances, such as a wide incident angle and polarization insensitivity, are also available for the proposed absorber. Such a metamaterial absorber is a promising candidate for terahertz imaging and detection.
230.0230 Optical devices 160.0160 Materials 
Chinese Optics Letters
2016, 14(10): 102303
作者单位
摘要
1 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 绵阳 621900
3 西南医院, 重庆 400038
4 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电子信息系, 天津 300072
为了探讨不同缺血时间的大鼠脑组织在0.4THz~0.95THz频段内的吸收特征,采用线栓法制备大鼠脑缺血模型,利用透射式太赫兹时域光谱仪对缺血大鼠脑组织进行检测,并进行了理论分析和实验验证,取得了缺血大鼠脑组织在0.4THz~0.95THz频段内吸收系数。结果表明,缺血时间不同的脑组织对太赫兹波呈现出各异的吸收特性,这是由缺血所致脑损伤级联反应中的兴奋性氨基酸、无氧呼吸所产生的乳酸等中间产物以及钙离子超载导致一氧化氮大量合成所造成的。这一结果对于研究缺血脑损伤的病理机制具有一定的指导作用和应用价值。
生物光学 吸收系数 太赫兹时域光谱 脑缺血损伤 biotechnology absorption coefficient terahertz time-domain spectroscopy ischemic brain injury 
激光技术
2016, 40(3): 372
作者单位
摘要
1 华中科技大学 光学与电子信息学院 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
2 湖北省第二师范学院 信息科学与技术学院 物理与机电工程系, 武汉 430205
为了提高多波长光脉冲设备的实用性, 采用双波长工作原理, 设计了一种稳定的双波长半导体环形光纤激光器。讨论了环形腔色散、滤波器脉宽以及调制深度等对输出脉冲的影响。结果表明, 双波长光脉冲的重复率为5.0GHz, 典型脉宽为20ps, 双波长光脉冲具有良好的边模抑制比, 当输出波长为1554.75nm和1557.21nm时, 边模抑制比分别为29.1dB和29.7dB, 其典型的输出功率分别为-6.7dBm和-6.1dBm, 输出光谱的峰值功率波动小于0.5dB。这项研究对太赫兹源和多波长光脉冲设备的研究具有借鉴意义。
激光器 双波长 主动锁模 半导体光放大器 lasers dual-wavelength actively mode-locked semiconductor optical amplifier 
激光技术
2016, 40(1): 109

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