1 南京航空航天大学理学院, 江苏 南京 210016
2 南京林业大学理学院, 江苏 南京 210037
3 南京航空航天大学航天学院, 江苏 南京 210016
设计并优化了一种基于外反射原理的狭缝波导结构,可以实现将光限制在低折射率材料中传播且能量更为集中。这种狭缝波导由两块对称的高折射率板、中间一层低折射率狭缝和外围的包层构成。利用有限元分析方法,在入射波长为1550 nm的情况下,仿真研究了包层大小、狭缝高度、狭缝宽度和板宽度这4个关键参数对二维波导结构光场传播的影响,并对这些结构参数进行优化调整,使得能量更加集中在低折射率的狭缝中。利用优化后的参数建立三维波导模型,研究三维空间中电场的分布情况,证明了利用所设计的波导结构,可以将光限制在低折射率材料中传播。
光学器件 狭缝波导 外反射 有限元分析 光限制 低折射率材料 激光与光电子学进展
2020, 57(13): 132303
桂林电子科技大学机电工程学院, 广西 桂林 541004
根据杂化表面等离激元的产生机理和传统杂化表面等离激元的波导结构,提出了一种多层波导布拉格光栅结构。该结构采用SiO2和NaF两种低折射率介质作为芯层,形成了多层波导布拉格光栅的结构。在1550 nm通信波长下,围绕光波的传输距离和模场限制能力对光栅的结构进行了研究及优化。在此基础上,进一步分析了光栅周期数与光波反射率之间的关系。仿真结果表明:该光栅的传输距离和有效模场面积分别为178.12 μm和0.203 μm 2;该结构不仅可以降低金属表面对光场限制所形成的损耗,而且表现出了较强的模场限制能力;当周期数为60时,光波的反射率能够达到71.9%,该结构具有良好的滤波特性。
衍射 布拉格光栅 杂化表面等离激元 低折射率材料 滤波特性 光学器件
乐山师范学院 物理与电子信息工程学院, 四川 乐山 614004
采用金属网格和泡沫材料实现低折射率材料媒质，并对其参数进行了优化，辐射源采用单极天线，制作了样机。利用HFSS电磁仿真软件对应用低折射率材料媒质天线与传统天线的方向性进行了对比研究，并研究了辐射源的参数对定向天线的性能影响。对样机进行了测试，测试结果与仿真结果比较吻合，与传统天线相比较，基于超低折射率特异材料的天线方向性明显提高。因此，选择适当电磁参数的超低折射率特异材料，用于定向天线的设计，可以改变传统天线的设计。
微波天线 电磁材料 低折射率材料 天线方向性 microwave antenna metamaterials low refractive index medium antenna directionality 强激光与粒子束
2014, 26(1): 013006
在红外探测装置中，光谱分光镜是用来把3μm～5μm和8μm～12μm 2个波段的光谱分开的零件。介绍了一种在通用镀膜机上制备光谱分光镜的新工艺。在该膜系的设计过程中，把Willey公式引入到对其平均透过率最高值进行估算的过程中，同时针对国产镀膜机控制精度不高的特点，尽量使用规整膜层进行设计。为了进一步提高8μm～12μm波段的透过率，在膜系的最外侧引进了一层自行配制的低折射率氟化物材料，制备出了符合技术指标的红外光谱分光镜。
红外探测装置 红外光谱分光镜 Willey公式 低折射率材料 infrared detection device beam splitters for infrared spectrum the formula of Willey low refractive index material
针对唐晋发、郑权老师在《应用薄膜光学》一书中介绍的采用低折射率材料做间隔层，用16个λ／4层完成红外双半波滤光片的设计方法制作的薄膜易发生断裂，该文给出该膜系另一种设计计算方法，即采用高折射率材料做间隔层，用12个λ／4完成膜系设计。与前者相比，该方法节省了材料和时间。同时给出了镀制该膜系的工艺要点，并对镀膜过程中的初始真空度、蒸镀温度和2种材料的蒸发速率做了说明。指出在该工艺实施过程中，首先使用离子源对基底进行活化轰击，然后在蒸镀硫化锌和锗的过程中用离子源进行辅助蒸镀，可得到非常牢固的膜层。
红外双半波滤光片 膜系设计 间隔层 低折射率材料 高折射率材料 infrared double half-wave filter design of film system interval layer low refractive index material high refractive index material
