Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Shanghai Engineering Research Centre of Ultra-Precision Optical Manufacturing, Green Photonics and Department of Optical Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
Metasurfaces have exhibited great capabilities to control electromagnetic waves, and many multifunctional metasurfaces were recently proposed. However, although angle-multiplexed meta-devices were successfully realized in reflection geometries, their transmission-mode counterparts are difficult to achieve due to the additional requirements. Here, we design and fabricate a transmissive angle-multiplexed meta-polarizer in the microwave regime based on a multilayer metasurface. Coupled-mode-theory analyses reveal that the device exhibits distinct angle-dependent transmissive responses under excitations with different polarizations, and such differences are further enhanced by multiple scatterings inside the device. Microwave experimental results are in good agreement with numerical simulations and theoretical analyses.
metasurfaces angular dispersion multifunctional meta-device polarization modulation Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 023603
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 IFSA Collaborative Innovation Center, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
The linear angular dispersion of a self-diffraction (SD) pulse, from a femtosecond laser pulse cleaning device, is compensated for by the use of a single prism. More than $500~\unicode[STIX]{x03BC}\text{J}$ first-order SD pulse has a contrast of $10^{12}$, which is about five orders of magnitude improvement from the input fundamental pulse. The wings of the distribution away from the main pulse in $\pm 1$ ps are cleaned with a contrast improvement of about $10^{7}$, which verifies the pulse cleaning ability of the SD process.
angular dispersion femtosecond self-diffraction temporal contrast. High Power Laser Science and Engineering
2018, 6(2): 02000e23
1 三峡大学理学院, 湖北 宜昌 443002
2 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
提出了一种利用振幅关联函数来分析超短脉冲中时空耦合效应的方法。定义了振幅关联度和关联带宽来衡量时空耦合的严重程度。给出了不同空间啁啾程度的脉冲光束的时空分布图。采用振幅关联函数研究了超短脉冲中的一些振幅耦合效应,如由角色散元件引起的一阶空间啁啾和角色散效应以及由衍射引起的二阶空间啁啾效应,并给出了相应的振幅关联度的解析表达式。结果表明,由于宽带激光脉冲的衍射和折射与频率密切相关,导致其振幅关联度下降并出现时空耦合。具体地,角色散引起的空间啁啾将会随着传输距离的增大而减弱直至趋于一定值。另外,由自由空间衍射引起的二阶空间啁啾效应也会随着传输距离的增大而减弱。最后,由角色散元件引起的角色散效应并不会随着传输距离的变化而变化。
超快光学 时空耦合 超短脉冲 空间啁啾 角色散 激光与光电子学进展
2014, 51(1): 013201
在物面系综平均双波长散斑相关法基础上,提出了双波长数字散斑相关方法测量表面粗糙度;模拟研究了双波长散斑场空间相关参数及在两单波长散斑图像中样本子区与目标子区的位置关系;实验探讨了数字图像处理的窗口尺寸对空间相关峰值的影响;对平磨和抛喷丸表面样块的粗糙度测量实验表明,双波长散斑场空间相关参数能有效表征表面粗糙度。新的测量方法具有数据采集速度快、表征参数稳定性好的特点。
测量 表面粗糙度测量 双波长数字散斑相关 散斑角度扩散
College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering, Key Laboratory of Optoelectronics Information and Technical Science, Tianjin University, Tianjin 300072, China
nonlinear optics broadband femtosecond optical parametric amplifica angular dispersion group velocity matching Frontiers of Optoelectronics
2008, 1(1): 101
山东大学信息科学与工程学院,山东 济南 250100
飞秒光参量放大技术是一种获得宽带飞秒脉冲的有效手段。首先介绍了飞秒光参量放大技术的基本原理,并通过数值模拟显示了群速度失配及位相失配对信号转换过程的影响。数值计算结果表明:群速度失配及位相失配会导致转换效率下降,群速度失配还会导致脉冲发生畸变。其次,综述了该技术在超短脉冲特别是周期量级脉冲产生方面的研究进展,并介绍了Baltuska等设计的可以产生3.9fs脉冲的非共线光参量放大装置。其中,详细讨论了超连续白光注入源、泵浦光角色散以及晶体选择三方面内容。最后介绍了该技术在高能飞秒脉冲产生方面取得的最新研究进展。
非线性光学 飞秒光参量放大 周期量级脉冲 超连续白光 泵浦光角色散 非共线光参量放大 高能飞秒脉冲 nonlinear optics femtosecond optical parametric amplification few-cycle pulse supercontinuum angular dispersion of pump beam noncollinear optical parametric amplification high-power femtosecond pulse
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
超快激光的应用, 需要有高功率、窄脉宽和宽调谐的激光光源。飞秒光参量放大是产生可调谐、短至几个飞秒光脉冲的一种重要方法。为获得极窄的飞秒光脉冲, 飞秒光参量放大器就应该有尽可能大的本征带宽。理论研究了BBO晶体在Ⅰ类非共线相位匹配条件下的宽带参量放大特性。将多色相位匹配技术应用于飞秒光参量放大, 推导出信号光带角色散时的宽带运转条件。分别介绍了从可见光到近红外光选取合适的参数实现宽带运转的方法。基于400 nm蓝光抽运的BBO晶体光参量放大器(OPA), 系统地分析了非共线角和信号光角色散值对相位失配和参量带宽的影响。研究结果表明选取适当非共线角和在近红外光中引入适当的角色散可极大提高参量带宽。
非线性光学 宽带飞秒光参量放大 角色散 群速匹配
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
解复用器件是波分复用(WDM)系统中的关键性器件。在设计二元光学器件波分复用器件中,需要对二元光学器件的角色散进行分析。利用相位二元化方程对衍射光学元件(DOE)角色散及角色散温变特性进行了分析,最终得到衍射光学元件色散特性的表达式,并同时给出了角色散的温度变化特性。采用此理论结果确定杨顾算法目标值,设计了用于波分复用的二元光学器件。利用菲涅耳衍射对器件角色散特性及角色散热特性进行了仿真,仿真结果验证了理论的正确性。
光通信 二元光学 角色散 仿真
本文介绍一种新型棱镜分光系统,它应用变束棱镜角色散放大分光的原理,它比传统三棱镜分光的色散和分辨率高10~10~2倍。当用这种变束镜成对地组成分光系统时,在分光过程中,出射光与入射光方向间的偏转角保持不变。
变束棱镜 分光系统 角色散 恒偏向