Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
2 Key Laboratory of Broadband Wireless Communication and Sensor Network Technology, Ministry of Education, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
A counter-surface plasmon polariton lens (CSPPL) is proposed to perform stable nanoparticle trapping by providing up to 120kbT optical potential depth. The optical potential depth is related to the incident angle and phase difference of the light incident on two gratings of CSPPL. The depth of optical potential can be manipulated with negligible displacement by the incident angle less than 20°. Both the depth and the center position of the optical potential well can be manipulated by the incident phase difference. The study of stable and manipulatable optical potential on the CSPPL promotes the integration of optical tweezers.
optical tweezers surface plasmon polaritons optical potential interference Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 023601
1 南京邮电大学量子信息技术研究所，江苏 南京 210003
2 南京邮电大学宽带无线与传感网技术教育部重点实验室，江苏 南京 210003
为了实现高集成度和高稳定性的三维光学芯片，必须对三维空间波导的耦合特性进行系统研究。本文主要研究三维集成光学芯片中波导之间的耦合问题。通过全波仿真的方法数值模拟波导阵列在不同架构下的电场分布，并分析平行波导间和交叉波导间的耦合效率与波导间距、周围介质折射率、工作波长和夹角之间的关系。在平行波导中，当两个SiO2基片上波导之间的中心间距为0.76 μm和耦合长度为72.5 μm时，垂直方向上波导间的耦合效率达到0.997。在交叉波导中，波导之间的耦合效率对波导夹角很敏感，当夹角大于10°时，波导间不发生耦合，可以通过调整波导间的夹角来控制波导之间的耦合。
光学器件 集成波导 光学芯片 耦合效率 波导模式 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1923001
西安邮电大学通信与信息工程学院, 陕西 西安 710121
基于模糊C-均值(FCM)聚类的模型具有在图像分割中可以保留原始图像中大部分信息的优点,自适应双通道脉冲发放皮层模型(ADSCM)具有全局耦合、脉冲同步、参数少、计算效率高以及可以很好地处理较暗区域信息等优点。提出了一种基于FCM与ADSCM的红外与可见光图像融合算法。源图像经过非下采样剪切波变换(NSST)分解后,通过将FCM与ADSCM相结合,对相应的子带图像进行融合,最终经过逆NSST得到重建的新图像。实验结果表明:该方法与其他传统方法相比,可以在保留可见光背景信息的同时有效地提取红外图像的目标信息;与其他几种方法相比,所提方法在平均梯度、互信息以及边缘保留因子等方面有明显的改进。
图像处理 图像融合 可见光图像 红外图像 模糊C-均值 自适应双通道脉冲发放皮层模型 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201023
针对密集波分复用光纤通信系统中喇曼光纤放大器的增益平坦度较低、带宽较窄的问题, 从前向多泵浦喇曼放大器耦合方程入手, 采用龙格-库塔法, 使用碲基光纤作为多泵浦喇曼放大器的增益光纤, 通过Matlab分析了多波长泵浦中泵浦数量、泵浦功率和光纤长度对增益及增益平坦度的影响, 最终通过采用6个泵浦, 并合理设置泵浦功率, 实现了100 nm传输带宽的仿真。
喇曼光纤放大器 碲基光纤 多泵浦 增益 增益平坦度 Raman fiber amplifier tellurium based fiber multi-pumped gain gain flatness
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
建立螺旋凹槽结构模型, 具有不同自旋角动量的光束入射到该结构后激发表面等离激元, 螺旋凹槽结构的螺旋性与光子自旋角动量耦合, 使得不同自旋偏振光激发的表面等离激元具有不同的强度分布.通过螺旋凹槽激发的表面等离激元的强度分布获得入射光的自旋角动量.利用有限元方法计算了左旋偏振光与右旋偏振光激发的表面等离激元在螺旋凹槽中心的光场强度比, 最大消光比达到168, 实现对光子的自旋角动量的检测.在数值仿真中, 分析了不同入射光波长的消光比, 入射光波长在600~740 nm范围内消光比高于50, 其中入射光波长为670 nm时的检测效果最佳; 此外, 研究螺旋凹槽结构参量对消光比的影响, 当凹槽宽度为200 nm,凹槽深度为70 nm, 匝数为2时, 消光比最大, 螺旋凹槽结构检测光子自旋角动量的能力最强.该研究可为集成光学中光子自旋角动量的检测提供一种新途径.
表面等离激元 自旋角动量 有限元方法 螺旋凹槽结构 偏振 消光比 Surface plasmons Spin angular momentum Finite element method Spiral groove structure Polarization Extinction ratio
1 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室，合肥 230026
2 中国科学技术大学量子信息与量子科技前沿协同创新中心，合肥 230026
通过双探针近场光学扫描显微镜在银纳米线上实现近场激发和近场收集表面等离子体，用一个探针在银纳米线的一端近场激发表面等离子体，另一个探针近场探测银纳米线上的表面等离子体强度分布，得到强度分布图.强度分布图显示表面等离子体在银纳米线的一端被有效激发并且有一部分表面等离子体沿着银纳米线和基底的界面传播到了另一端.用有限元法对银纳米线内的传播模式进行数值模拟，结果显示银纳米线内存在两种表面等离子体传播模式，分别为基模和高阶模.沿着银纳米线和基底介质之间传输的基模表面等离子体由于传输环境稳定，散射损耗小，实际传输长度接近模式传输长度，达10 μm以上;而高阶模表面等离子体由于部分裸露在空气中受表面缺陷散射的影响，散射损耗大，实际传输长度远小于模式传输长度.研究表明: 以能量高度束缚的基模表面等离子体作为载体，不仅可以实现低损耗传输，还可以减小集成器件之间的信号串扰，有效提高信息传输的安全性，在集成光学中具有重要应用.
表面等离子体 集成光学 近场光学扫描显微镜 纳米线 光学性质鉴定 数值分析 光学损耗 Surface plasmon resonance Integrated optics Near field scanning optical microscopy Nanowires Optical character recognition Numerical analysis Optical losses
1 洛阳理工学院,a.机电工程系
2 洛阳理工学院,b.计算机与信息工程系, 河南 洛阳471023
3 国防科学技术大学ATR实验室, 长沙410073
点模式匹配问题是计算机视觉和模式识别领域中的一个重要课题, 但由于噪声、视场等因素始终难以完全解决。通过构建点模式关系图, 把点模式匹配问题转化为关系图最大恒等子图搜索问题, 由此给出图、子图、图同构和恒等、支持顶点对及支持顶点对集的概念并对它们满足的一些性质和定理进行了证明, 最后提出了一种对最大恒等子图搜索的有效算法, 在对旋转、噪声和出格点测试的模拟点集实验和实际图像匹配实验中验证了算法的有效性。
图像匹配 点模式匹配 子图同构 恒等子图 image matching point pattern matching subgraph isomorphism identical subgraph
