基于抽运光非线性小尺度自聚焦效应,分析了光克尔介质类型、抽运光光束质量和光克尔介质长度对束匀滑效果的影响。研究结果表明,在基于动态波前调控的径向匀滑方案中,当抽运光的峰值强度一定时,与CS2相比,采用硝基苯作为光克尔介质可获得较好的束匀滑效果。在实际应用中,抽运光的小尺度自聚焦效应会随着抽运光峰值强度和光克尔介质长度的增加而加剧,因此需要合理选择抽运光和光克尔介质参数,以获得较好的束匀滑效果,避免抽运光小尺度自聚焦效应的影响。
激光光学 惯性约束聚变 径向束匀滑 小尺度自聚焦 均匀性
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
2 四川大学制造学院, 四川 成都 610065
3 四川大学原子核科学技术研究所, 四川 成都 610065
基于开口谐振环(SRR)的电磁响应特性以及严格电磁场理论，研究了由开口谐振环结构构成的异向介质体内的太赫兹波增强效应及谐振行为。仿真模拟了谐振环结构体内电场、电场能量密度和能流量的空间分布，讨论了电场能量密度随入射太赫兹波频率的变化规律。此外，还分析了谐振环结构参数对异向介质的谐振特性及其太赫兹波增强效应的影响。研究结果表明，在开口谐振环结构的开口缝隙处存在显著的太赫兹波增强效应，不仅电场显著增强，而且还会出现电场能量密度极值，并且，谐振时的电场增强效应比非谐振时明显增大。此外，谐振频率和电场能量密度均会随着谐振环结构参数的变化而呈现明显变化。
光谱学 太赫兹波 增强效应 严格电磁场理论 异向介质 激光与光电子学进展
2014, 51(2): 023001
1 四川大学 原子核科学技术研究所， 成都 610064
2 四川大学 制造科学与工程学院， 成都 610065
3 四川大学 电子信息学院， 成都 610065
基于严格电磁场理论，给出了微型谐振环Ω形和Fishnet结构体内太赫兹波的严格表达式，并利用电磁场的边界条件分析了太赫兹波在微型谐振环Ω形和Fishnet结构体内空间分布的增强效应。数值模拟结果表明：谐振环金属条附近的电场大于磁场，金属条附近的电场相对其他区域明显要强得多，开口处表现更为突出，太赫兹波在Fishnet结构体内电磁场的峰位处电场和磁场分布关于x对称;电场的极值出现在大十字架的上下四个角，而磁场的极值则出现在小十字架的上下两端点。同时用电磁场传输线理论对该现象作出一定的物理解释。
太赫兹波 左手材料 增强效应 微型谐振环 Fishnet结构 terahertz left-handed materials enhancement effects micro-ring resonator fishnet structure
提出利用光栅衍射级次正负一级的能量之比(w+1／w－1)，结合模拟退火优化算法来反演出光栅参量的一种方法．用正负一级的能量之比来弱化实际光栅表面存在的粗糙、周期畸变、介质折射率分布不均匀等误差，保证光栅参量的准确反演．在反演体积相位全息光栅参量的实验中，反演出的光栅参量与真值的误差不超过1%．证明了该法的正确性和可行性．同时此方法具有非破坏性，测量简单，操作方便，稳定性好等特点．
衍射级次能量比(+1／－1) 模拟退火算法 光栅参量 体积相位全息光栅 Diffractive efficiencies' ratio (+1/－1) Simulated annealing algorithm Optical parameters VPHG
1 桂林电子工业学院 电子工程系，广西 桂林 541004
2 四川大学 物理科学与技术学院，成都 610064
提出了一种利用光栅透射光谱的正负一级能量之比，通过结合正单纯形优化算法反演衍射光栅参数的新方法。在理想光栅(以正弦面型光栅为例)透射光谱曲线上叠加高斯噪声模拟了实验测量曲线；通过结合正单纯形优化算法进行模拟反演得到了光栅的折射率和光栅深度等参数。结果表明，相对误差小于2%，具有无损伤、操作简便、可重复、易推广、成本低等优点。
光学测量 衍射光栅 透射光谱 光栅参数 optical measurement diffractive grating transmission spectrum grating parameters
1 四川大学物理学院, 四川 成都 610064
2 桂林电子工业学院电子工程系,广西 桂林 541004
提出利用表面既有浮雕，体内又有折射率调制的一种新型衍射光栅来实现光束分束功能。针对波长为850 nm正负一级和零级等衍射效率的光束分束器,优化设计了面型为正弦形、三角形、矩形的浮雕光栅以及体积相位全息光栅和复合调制型光栅共五种光栅。同时数值模拟了该光栅结构在实验制作过程中对各光栅参量误差的不敏感程度，该光栅在实验制作上优于其他类型光栅。
光栅 复合调制型光栅 分束器 衍射效率
利用透射光谱,结合正单纯形法来反演折射率调制光栅参数,首先利用光栅衍射傅里叶模式理论及RTCM算法得出在200nm～900nm波长范围内的透射光谱曲线,从上取5个点,作为理论计算值; 其次,在上述曲线上加入偏差不同的高斯噪声,以模拟透射光谱的测量曲线,再从每条曲线上各取5个对应点,获取模拟测量值;然后,假定光栅参数的初始值,代入评价函数,用正单纯形法不断进行迭代反演,得到光栅参数的计算模拟结果.此方法简单、快速、精确.
透射光谱 正单纯形法 折射率型光栅 高斯噪声
四川大学物理科学与技术学院,四川 成都 610064
从理论上分析了重铬酸盐明胶经过全息曝光制作而成的体积相位全息光栅产生表面起伏时光栅介质层介电常数的变化,严格分析了体积相位全息光栅有表面起伏时所形成的既有折射率调制,又有浮雕调制的复合型光栅的衍射特性,并编制程序进行了计算。为了证明程序的正确性,还用所编制的程序计算了一种已知衍射效率光栅的衍射效率,并得到了满意的结果。进而分析了表面起伏、光栅介质层厚度、折射率调制度对体积相位全息光栅衍射效率的影响,并且对它们所产生的影响进行了比较,得出了在获得较大+1级透射率的情况下,表面起伏、光栅介质层厚度、折射率调制度的误差容限,这对体积相位全息光栅的制作有一定的指导意义。
全息 光学器件 光栅表面起伏 傅里叶模方法 体积相位全息光栅
提出了利用透射光谱结合优化算法来反演衍射光栅参量的新方法。利用衍射光栅两个对称级次(m=±1)的能量比来处理这种差异,实现光栅参量的成功反演。首先,在理想光栅(以正弦面型光栅为例)透射光谱曲线上叠加高斯噪声来模拟实验测量曲线,结合正单纯形法对该法进行模拟反演,所得结果非常接近真值。其次,对于体积相位全息光栅,利用实验测得的透射光谱±1级能量比,反演得到的各参量的相对误差不超过2%,这进一步证明了该方法的可行性和有效性。同时该方法具有无损伤、操作简便、可重复、易推广、成本低等优点。
衍射光栅 透射光谱 光栅参量 效率比 正单纯性法
