相同关键词【photonic band】论文列表 -- 中国光学期刊网

Research Articles

基于布拉格反射镜的单模太赫兹量子级联激光器

白弘宙 ^1,2臧善志 ^1,2谭诚 ^1,2王凯 ¹[ ... ]徐刚毅 ^1,3,*

作者单位

摘要

¹ 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083

² 中国科学院大学，北京 100049

³ 中国科学院大学杭州高等研究院物理与光电工程学院，浙江杭州 310024

常规的分布式布拉格反射（DBR）半导体激光器中，增益区域所对应的自由谱间距应大于DBR高反射率带宽的1/2，以获得稳定的单模激射。该条件限制了DBR激光器的阈值和功率特性。文章首次提出并实现了基于DBR选模的太赫兹量子级联激光器（THz-QCL），并突破了上述限制。作者所实现的THz-QCL采用脊波导结构，利用解理腔面和DBR反射镜构成谐振腔，利用有源区增益谱较窄的特点，通过调整DBR反射率谱使增益谱与DBR高反射带在频域中部分重叠，从而获得了单模激射的THz-QCL。该方案使得DBR高反射带显著宽于自由谱间距，即显著提高了激光器中增益区域的长度，从而降低阈值并提高功率特性。实验上，作者研制出增益区域长达3.6 mm的DBR激光器，单模激射的频率为2.7 THz，边模抑制比达到25 dB，该激光器的阈值和温度特性与相同材料制备的法布里-泊罗腔多模激光器相当。文章中的工作为实现高性能单模太赫兹量子级联激光器提供了新的研究思路。

半导体激光器量子级联太赫兹分布式布拉格反射镜单模光子禁带 semiconductor lasers quantum cascade terahertz distributed Bragg reflector single mode photonic band gap

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红外与毫米波学报

2023, 42(6): 795

研究论文

h-BN型超晶格等离子体光子晶体能带特性研究

武振宇 ^*贾萌萌侯笑含刘富成范伟丽

作者单位

摘要

河北大学物理科学与技术学院，保定 071002

六方氮化硼(h-BN)晶格结构是一种类六方对称复式超晶格结构。具有h-BN晶格构型的光子晶体以其宽光子带隙特点受到国内外学者的广泛关注。本文利用不同尺度低压气体放电管与Al2O3介质棒周期性排列，构建了新型h-BN型超晶格等离子体光子晶体，实现其空间结构和等离子体参数的动态调控。利用微波透射谱对比研究了h-BN型超晶格与简单三角晶格等离子体光子晶体禁带位置、宽度和数目。分析了放电电流、介质棒阵列数对不同频段光子带隙的影响，以及电磁波入射角度对电磁传输特性的影响。结果表明：等离子体的引入不仅能够形成新的光子带隙，而且可以选择性地使部分禁带位置发生移动；相对于简单三角晶格，h-BN型超晶格等离子体光子晶体呈现出更多光子带隙；Al2O3介质棒阵列数对等离子体光子晶体禁带位置、宽度和数目均具有重要影响。电磁波入射角度变化越大，电磁传输特性差别越显著，透射谱相关性越差。本文所设计的新型h-BN型超晶格等离子体光子晶体为制作可调谐光子晶体提供了新的思路，在微波和太赫兹波控制领域具有潜在应用价值。

等离子体光子晶体 h-BN型超晶格宽光子带隙动态调控微波透射谱 plasma photonic crystal h-BN superlattice wide photonic band gap dynamical modulation microwave transmission spectrum

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人工晶体学报

2023, 52(2): 252

光纤光学与光通信

独立反谐振纤芯低损耗光子带隙光纤特邀研究论文

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高福宇 ^1,*徐小斌 ¹宋凝芳 ¹李伟 ²[ ... ]梁田田 ¹

作者单位

摘要

¹ 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191

² 锐光信通科技有限公司，湖北武汉 430074

光子带隙光纤具有弯曲损耗小、对环境变化不敏感等优点，是极端应用条件下高稳定光纤陀螺的理想光纤。但光子带隙光纤的传输损耗大，缺乏适用于光纤陀螺的低损耗、小模场光子带隙光纤。提出了独立反谐振纤芯光纤构型，将纤芯与包层进行空间隔离，利用纤芯壁反谐振效应抑制基模与表面模的耦合，利用反谐振与光子带隙双重效应将光限制在纤芯中传输，从而实现了光子带隙光纤小模场、低损耗的特性。理论分析结果表明，所提出的光纤构型可将模场直径为～8 μm的光子带隙光纤的损耗降低至<3.5 dB/km。采用两步法制备的光纤基本复现了设计结构，但占空比与设计值存在偏差，导致带隙偏移，实验测得所制备光纤的最小损耗为～25 dB/km@1200 nm。

光纤光学光纤设计光子带隙光纤低损耗小模场直径

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中国激光

2022, 49(19): 1906002

量子光学

一维光子晶体的湿敏禁带特性研究

叶铮 ^*武校刚马佳勇潘文亮唐秀陆

作者单位

摘要

宁波工程学院建筑与交通工程学院, 浙江宁波 315211

采用二维纳米材料作周期性排列设计了一种湿敏型一维光子晶体纳米结构, 并基于多层介质的传输矩阵光学特性, 研究了所设计传感结构的透射光谱的湿敏光学特性及其湿敏禁带特性, 以及在 TE 和 TM 两种光波传播模式下一维光子晶体能带结构的光子禁带与环境湿度之间的变化关系。结果表明: TE 模式和 TM 模式下, 在0%～100%的相对湿度变化范围内, 一维光子晶体具有显著的光子禁带, 且光子禁带的初始波长、截止波长及禁带宽度都随环境湿度呈二次方规律变化。

量子光学一维光子晶体传输矩阵法光子禁带湿度 quantum optics one-dimensional photonic crystal transfer matrix method photonic band gap humidity

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量子电子学报

2022, 39(3): 452

Lasers, Optical Amplifiers, and Laser Optics

High peak power density and low mechanical stress photonic-band-crystal diode laser array based on non-soldered packaging technology

Jing Liu ^1,2,*Mingjin Wang ¹Yufei Wang ^1,2,3,4Xuyan Zhou ¹[ ... ]Wanhua Zheng ^1,2,3,4,5,**

Author Affiliations

Abstract

¹ Laboratory of Solid-State Optoelectronics Information Technology, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China

² Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

³ State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China

⁴ College of Future Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 101408, China

⁵ School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

A high peak power density and low mechanical stress photonic-band-crystal (PBC) diode laser array based on non-soldered packaging technology is demonstrated. The array consists of the PBC diode laser bars with small fast axis divergence angles. Meanwhile, we design the non-soldered array structure that realizes mechanical stacking of 10 bars in the vertical direction. In the experiment, the peak power density of the PBC array is about 1.75 times that of the conventional array when the same total power is obtained. The peak power of the non-soldered array is 292.2 W, and the “smile” effect is improved by adjusting the mechanical fixing force of the array.

photonic-band-crystal non-soldered packaging low mechanical stress

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Chinese Optics Letters

2022, 20(7): 071403

材料与器件

基于自准直效应的紧凑型光子晶体偏振分束器

唐哿钰 ¹黄华茂 ^1,2王洪 ^1,2

作者单位

摘要

¹ 华南理工大学广东省光电工程技术研究开发中心，物理与光电学院，广东广州 510640

² 广东省宽禁带半导体芯片及应用工程技术研究中心，中山市华南理工大学现代产业技术研究院，广东中山 528437

设计了一种基于二维光子晶体自准直效应和光子禁带特性的新型紧凑型偏振分束器，器件尺寸为9 μm×9 μm，利用光子晶体的自准直效应实现TE偏振光和TM偏振光在自准直结构中的自准直传播，基于光子禁带特性实现TE偏振和TM偏振的正交分离。对于插入的偏振分束结构的空气孔排数为5时，1 550 nm处的TE偏振光的透过率为95.4%，对应的偏振消光比为23 dB，TM偏振光的透过率为88.5%，对应的偏振消光比为37 dB。对于覆盖100 nm带宽的TE和TM偏振光，TE偏振消光比和TM偏振消光比分别高于18 dB和30 dB。与以往的偏振分束器相比，结构更简单，尺寸更小，偏振消光比更高，更好地满足现代光通信、光集成系统的需求。

光子晶体偏振分束器自准直效应光子禁带偏振消光比 photonic crystals polarization beam splitter self-collimation effect photonic band gap polarization extinction ratio

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光学与光电技术

2021, 19(6): 72

RESEARCH ARTICLE

Holographic fabrication of octagon graded photonic supercrystal and potential applications in topological photonics

Oliver SALE ¹Safaa HASSAN ¹Noah HURLEY ¹Khadijah ALNASSER ¹[ ... ]Yuankun LIN ^1,3,*

作者单位

摘要

¹ Department of Physics, University of North Texas, Denton, TX 76203, USA

² ECE Department, University of Massachusetts Lowell, Lowell, MA 01854, USA

³ Department of Electrical Engineering, University of North Texas, Denton, TX 76203, USA

2D photonic crystal graded photonic supercrystal holographic fabrication photonic band structure

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Frontiers of Optoelectronics

2020, 13(1):

保偏空芯光纤的研究进展

洪奕峰 ^1,*汪滢莹 ¹丁伟 ²王璞 ¹

作者单位

摘要

¹ 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124

² 中国科学院物理研究所, 北京 100190

保偏光纤可以通过人为引入的高双折射，降低外界环境扰动引起的不可控双折射或偏振模色散给光纤传输带来的影响，在精密干涉传感、激光器系统、光通信等领域的应用中具有重要意义.相比传统实芯光纤受制于其纤芯高折射率材料的本征性缺陷，空芯光纤可以通过特定的微结构设计将光场限制在低折射率的空气纤芯中，具有低延迟、低色散、低非线性、高光致损伤阈值、抗干扰和可填充液体或气体的高灵活性等优势，因此保偏空芯光纤不仅能在上述应用领域发挥其性能的优势，还在高功率脉冲激光传输、生物化学分析等领域展现出广阔的应用前景.本文简要回顾了保偏空芯光纤的发展历程，对其中的设计思想和关键技术进行了讨论.

光纤光学空芯反谐振光纤空芯光子带隙光纤保偏光纤双折射 Fiber optics Hollow core antiresonant fiber Hollow core photonic band gap fiber Polarization maintaining fiber Birefringence

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光子学报

2019, 48(11): 1148010

综述

自组装胶体晶体在微纳光学领域的研究进展封面文章

下载：2019次

谢洪洋 ¹余晓畅 ^2,3高麒淦 ⁴苏扬 ⁵[ ... ]虞益挺 ^2,3,*

作者单位

摘要

¹ 西北工业大学工业工程系, 陕西西安 710072

² 西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室, 陕西西安 710072

³ 西北工业大学陕西省微纳机电系统重点实验室, 陕西西安 710072

⁴ 西北工业大学环境工程系, 陕西西安 710072

⁵ 西北工业大学材料科学与工程系, 陕西西安 710072

⁶ 西北工业大学复合材料系, 陕西西安 710072

胶体晶体是指由分散的微米级或亚微米级的胶体颗粒形成的具有有序结构的一类物质。自组装技术是胶体晶体制备工艺中一种常用的方法。概述了胶体晶体的基本概念及自组装的相关工艺,针对其在微纳光学领域的应用展开了详细的分析,介绍了不同的研究团队如何将自组装胶体晶体用于彩色打印、全息图、抗反射涂层、光学器件制造中,并对胶体晶体发挥的作用进行了归纳总结。胶体晶体独特的周期性结构赋予了它广阔的应用前景,通过不同的自组装技术提升胶体晶体的质量具有重要的意义。

光学设计与制造胶体晶体微纳光学结构色光子带隙

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激光与光电子学进展

2019, 56(23): 230001

光传感

光子晶体液体浓度传感器

阿卜杜外力江·伊米提 ^*阿不都热苏力·阿不都热西提

作者单位

摘要

新疆大学物理科学与技术学院，　新疆乌鲁木齐　830046

为了有效地检测混合液体的浓度，运用平面波展开法与光子晶体禁带理论，研究了光子晶体禁带宽度和混合液体浓度的对应关系。以砷化镓(GaAs)为背景材料的三角格子空气孔二维光子晶体内分别填充不同浓度的水醋酸、水甲醇混合液体，讨论了混合液体浓度与介电常数对二维光子晶体禁带宽度的影响。模拟结果表明，在温度保持不变的情况下，浓度在0~0.60mol/kg之间变化时二维光子晶体TE模没出现光子晶体禁带而TM模出现的光子晶体禁带宽度随着混合液体浓度和介电常数的增大而逐渐变窄且向高频区域移动。这一结果为生物化学中混合液体浓度的检测方面提供很好的参考依据。

光子晶体平面波展开法混合液体光子晶体禁带 photonic crystal plane wave expansion method mixed liquid photonic band gap

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光学技术

2019, 45(1): 58

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