1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春30033
2 长春长光格瑞光电技术有限公司，吉林长春13010
3 长春国科医工科技发展有限公司，吉林长春10102
为了实现超宽谱段与高分辨率特点兼具的中阶梯光栅光谱仪系统，提出了一种光路结构设计，并针对其深紫外波段的有效探测方法进行了研究及验证。该光路结构结合准Littrow结构与C-T结构的优势，保证了色散光路具备高衍射效率，同时很好地抑制了杂散光。在有限可选光学材料下，采用多重评价优化方式获得中阶梯光栅光谱仪的光学结构参数。通过加入由球透镜及柱透镜组成的校正结构，有效地校正了像差，提高了光谱分辨率。最后，针对深紫外波段探测的解决方案进行模态分析，验证了所设计方案的可行性。最终在160~1 000 nm的超宽波段范围内，成像光斑的RMS值优于12.1 µm，在257.61 nm处的光谱分辨率优于0.009 nm，能够满足超宽谱段、高分辨率检测系统的色散分光需求。
光学设计 中阶梯光栅光谱仪 超宽谱段 高分辨率 optical design echelle spectrometer ultra-wide wavelength range high resolution
聊城大学物理科学与信息工程学院, 山东 聊城 252059
为使不同频带的电磁波沿着各自的信道传输，在二维介质柱正方格光子晶体中设计了3 种典型的信道分路滤波器(CDF)结构。利用时域有限差分法研究了其特性，得到了各个输出端口对应的传输特性曲线。各信道分路输出信号在其通带中心频率处强度最大，随远离中心频率向高频或低频移动各信道输出信号强度将迅速衰减。该类CDF 结构各信道分路具有选频性能强，频带中心频率串扰弱，工作波长范围宽等特性，可用作设计窄带带通滤波器、或带阻滤波器等微型器件。因此，在光子晶体片上的光路设计、波分复用光通信系统设计等方面存在潜在的应用价值。
光学器件 光子晶体信道分路滤波器 弱串扰 时域有限差分法 中心频率 工作波长范围宽
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，教育部光学仪器与系统工程中心
2 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
研究了Offner型成像光谱仪消像差结构的参量和性能.用几何法推导出Offner型成像光谱仪的波长使用范围、系统线色散以及光谱分辨率的计算公式；在理想像差条件下，分析了Offner型成像光谱仪光谱分辨率与入射狭缝的宽度、凸面光栅分辨率和探测器像元尺寸各个因素之间的关系;探讨了提高光谱分辨率采用的方法和技术，解决了光谱仪的各个参量和光谱分辨率之间的矛盾.研究表明：当系统像差很小可忽略时，通过减小狭缝宽度，有利于提高光谱分辨率； Offner型成像光谱仪的分辨率由入射狭缝宽度、光栅和CCD像元尺寸三者中分辨本领最低的参量确定.
光栅光谱仪 波长范围 光谱分辨率 凸面光栅 Offner结构 Grating spectrometer Wavelength range Spectral resolution Convex grating Offner configuration
采用沿光纤轴向倏逝波光抽运方式,研究了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的回音壁模式(WGM)激光的产生长度。实验发现，以PDMS为包层的WGM激光具有较长的激光产生长度。利用这一特点，设计并制作了一块具有三个光纤沟道的PDMS基片。通过在沟道中分段填入罗丹明640、罗丹明B和罗丹明6G的乙醇增益溶液,在同一块PDMS芯片上同时获得了红(628～634 nm)、橙(590～597 nm)和黄(564～572 nm)三波段激光辐射。
激光器 光纤激光器 聚二甲基硅氧烷芯片 激光产生长度 三波段激光辐射
将石英光纤浸入低折射率的激光染料溶液中构成圆柱形微腔.采用沿光纤轴向光抽运的消逝波激励增益方式，获得了沿光纤轴向长距离的激光染料增益，受激辐射光在圆柱形微腔中回音壁模式的支持下形成激光振荡.在直径为288 μm的同一根光纤外分三段分别填入罗丹明6G、罗丹明610和罗丹明640激光染料乙二醇溶液，实现了波长分别在567~575 nm、605~614 nm和656~666 nm三个不同波段的回音壁模式激光振荡，用一根光纤同时获得了红、橙、黄三种不同颜色的激光辐射.对实验所获得的回音壁模式激光光谱做了模式标定，依据标定的模式数计算了各种模式以及抽运光在光纤截面的强度分布.计算结果表明，激光增益区域总是局限在圆柱形微腔回音壁模式的模场区域内，由此可以显著地提高抽运效率，增加抽运光沿光纤轴向的增益长度.
光纤激光器 回音壁模式 消逝波激励 三波段激光辐射 Fiber laser Whispering-gallery-mode Evanescent wave pump Three-wavelength-range laser emission
