电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 610054
为了探究特定沉积工艺参数下，不同沉积角度对SiO2光学薄膜损耗及应力双折射的影响，本文采用一种高灵敏探测方法?偏振光腔衰荡技术表征单层SiO2光学薄膜。该技术基于测量光学谐振腔内偏振光来回反射累积后的衰荡时间特性及产生的相位差振荡频率，实现光学元件的光学损耗和残余应力的同点、同时绝对测量。实验对60°、70°和80°沉积角度条件下制备的单层SiO2薄膜样品进行了应力和光学损耗的测量分析。结果显示了不同沉积角度条件下制备的SiO2薄膜表面粗糙程度和致密性变化对薄膜损耗和应力双折射效应的影响，该结果对制备低光学损耗、低应力SiO2光学薄膜提供了技术指导。
偏振光腔衰荡 光学损耗 应力双折射 SiO2光学薄膜 polarized cavity ring-down optical loss stress induced birefringence SiO2 films
1 深圳大学物理与光电工程学院深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 武汉安扬激光技术有限责任公司, 湖北 武汉 430000
3 国防科技大学文理学院, 湖南 长沙 410073
当面向高功率径向偏振场激光的产生和传导时,在光纤内实现高的模式区分度与大的模场面积一直是核心的技术挑战。基于此,提出一种全新的径向偏振场光纤设计方案,通过在纤芯内部引入圆对称的径向分布热应力场,使得纤芯内形成径向双折射效应,有效打破常规光纤中偏振模式之间的简并,使TM01模、TE01模和HE21模的有效折射率差为10 -4量级,从而将TM01径向偏振模区分出来。同时,此类径向偏振场光纤更易实现TM01模场的大模面积设计。
光学器件 径向偏振场 应力双折射 光纤
中航工业西安飞行自动控制研究所, 陕西 西安 710075
由直角梯形棱镜构成的环形谐振腔的输出信号在机械振动环境下会受到影响, 使输出波形幅值产生调制。为了改善谐振腔输出信号质量, 从工程探索的角度出发, 首次将对称型全反射棱镜纳入谐振腔的结构设计方案中。通过理论计算和有限元分析的方法, 对比了两种谐振腔的光线传输特性和应力分布。结果表明, 对于传输波长为632.8 nm的激光谐振腔而言, 对称型结构可以保证构成谐振腔的光学元件具有对称的应力分布, 降低棱镜上的应力双折射效应, 提高输出信号的稳定性。对称性棱镜环形谐振腔的激光传输轨迹更稳定, 装配要求更宽松, 应力极值仅为非对称结构的15%。通过对比, 在一个激励周期内, 对称型谐振腔的激光输出能量波动相比原始结构降低了52.63%, 平稳性获得了显著的改善。使用对称型环形谐振腔, 对于提高我国现阶段环形激光传感器件的输出稳定性提供了一种新的技术途径。
环形谐振腔 光强调制 应力双折射 ring resonant cavity light intensity modulation stress induced birefringence 红外与激光工程
2016, 45(11): 1118002
中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
为了对熔石英光学玻璃应力及光学均匀性进行测试，提出一种测试用高精度折射液配制方法。根据分子结构定量关系及组分的摩尔折光度定量可加的原理，推导了折射液配比公式并制定了折射液的配比工艺；分析了折射液的折射率随测试温度和测试波长不同的变化规律，并进行了实验验证；最后分析了折射液精度对测试结果的影响。通过上述方法在实验室环境配制出与熔石英折射率匹配精度为±2×10-5的折射液；通过对粗磨光学玻璃透射比实验表明，采用该方法配制的折射液对粗磨光学玻璃在450~700 nm光谱范围内透射比从低于20%提高到97%以上；利用该方法和选用的成分配制的折射液具有毒性小、挥发性小、无色无味、长时间保存折射率保持性好的优点，可以很好地用于熔石英光学玻璃材料特性测试。
测量 折射液 光学均匀性 应力双折射 熔石英
中国科技大学电子工程与信息科学系, 合肥 230027
从线性极化模的耦合模理论出发, 分析了双叶应力区扭转光纤, 即扭转保偏光纤, 和四叶应力区扭转光纤。推导应力引起的在光纤芯区各向异性的介质张量表达式;利用该表达式得到线性极化模在有转角时的多叶应力区光纤中传输的耦合模方程;从而推得多叶应力区扭转光纤中的超本地模, 由超本地模的相位常数来确定该光纤的双折射。在双叶、四叶应力区理想对称的条件下, 前者可以得到较高的椭圆双折射, 而后者则无任何双折射。同样的结论可推广到8叶或16叶的扭转光纤, 都无任何双折射。
光电子学 扭转光纤 圆双折射 耦合模理论 应力双折射
中国科学技术大学电子工程与信息科学系光纤实验室,安徽 合肥 230026
提出了一种对光纤布拉格光栅(FBG)在横向压力负载条件下的谐振波长分裂进行高灵敏检测的方案,并进行了实验研究。采用偏振分束器和偏振无关的光纤迈克耳逊干涉仪组成检测系统,利用相位调制技术,将光纤布拉格光栅的谐振波长分裂的检测转化为相位差的测量,从而大大提高光纤光栅横向压力负载传感的初始分辨率。利用该系统进行横向压力负载传感实验,得到0.025 N/mm横向负载初始分辨能力。
集成光学 光纤光栅 横向负载传感 干涉扫描法 应力双折射 全光纤迈克耳逊干涉仪
1 华中科技大学微系统中心,湖北,武汉,430074
2 华中科技大学光电子工程系,湖北,武汉,430074
3 广东同望科技股份有限公司,广东,珠海,519080
应用有限元方法对领结型和椭圆型保偏光纤的热应力双折射特性和模式双折射进行了分析,给出了这两种保偏光纤的应力和双折射分布规律.对领结型保偏光纤,研究了纤芯的双折射和模式双折射随着应力区离纤芯距离的变化规律;对椭圆型保偏光纤,研究了纤芯的应力双折射和模式双折射随包层椭圆度的变化规律;分析了光纤应力区结构对纤芯双折射大小和均匀性的影响,并将应力诱导双折射与模式理论计算结果进行了比较.
光纤光学 保偏光纤 有限元方法 应力诱导双折射 模式分析 fiber optics polarization-maintaining optical fiber （PMF） finite element method stress-induced birefringence modal analysis
简要分析了单块非平面环形腔单频激光器的基本原理,并采用琼斯矩阵计算了单块单向行波非平面环形腔内的本征偏振态。深入分析了磁场强度、输出面偏振反射系数、入射角、非平面角及腔内其它参量对各本征偏振态的损耗及两本征偏振态间损耗差的影响,并且指出如何选择各参量以降低本征偏振态的损耗且增大两本征偏振态间的损耗差。最后还通过计算晶体应力在两个本征偏振态方向引起的相位差,讨论了应力作用方向以及应力双折射系数对腔内本征偏振态的损耗和两本征偏振态间损耗差的影响。
激光技术 单频激光器 非平面环形腔 本征值 应力双折射 损耗差
高功率激光物理国家实验室,中科院上海光学精密机械研究所,上海,201800
利用对相移分布反馈(DFB)光纤激光器的相移区施加一定的应力,使光栅的相移区产生双折射,得到了消光比为14 dB的运行在1053 nm的单偏振激光输出,并且由于光纤光栅的相移区偏离了光纤光栅的中心位置,使激光器的输出功率特性具有一定的方向选择性.
相移光纤分布反馈激光器 应力所致双折射 单偏振
1 国防科工委光学计量一级站,西安 710065
2 建行内江市分行计算机中心,内江 641000
详细分析了晶体消光比和应力双折射相位差的关系,提出了用单1/4波片法测量晶体消光比,推导出了计算公式,并对不确定度进行了分析,给出了对比实验值,证明了该方法较目前常用的方法具有更小的测量不确定度。
单1/4波片法 应力双折射 晶体消光比 相位差
