西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室, 陕西 西安710049
根据光波导短程透镜母线曲率半径与光传输损耗的关系, 利用数值计算的方法, 通过计算不同母线参数条件下, 四种解析解设计的短程透镜母线曲率半径, 研究比较了短程透镜卷边对其损耗的影响, 得出了短程透镜损耗与其有效区半径关系的曲线图, 发现透镜凹面半径一定时, 有效区半径越小, 即卷边越大时, 光传输损耗越小; 短程透镜的解析改进解和最优解设计的透镜卷边存在曲率奇点。并由此得出了四种解析解设计的短程透镜有效区半径选取原则及其满足低损耗条件的取值范围。
导波光学 短程透镜 数值计算 曲率半径
利用波导短程透镜的几何光学性质,给出了短程透镜的等效光线追迹图和相位传递函数,得到短程透镜焦点的模场分布表达式.理论得出的焦斑光强分布和实验测得的光强分布一致.
导波光学 短程透镜 焦斑 模场分布 Guided optics Geodesic lenses Focal spot Mode distribution
对光波导短程透镜进行优化。在无曲率奇点理想波导短程透镜的基础上,选取一般形式卷边函数,以无弯曲损耗为目标,讨论了透镜过渡区不同卷边函数形式的曲率分布,选取了最优卷边函数并给出透镜母线的特解。经过数值计算得到了优化的理想波导短程透镜的母线函数数值,完成了非球面面型的精细加工,研制出优化的理想波导短程透镜。实验测试结果表明,短程透镜在通光孔径8mm内消球差,对4mm宽的平面波束,焦距2 0mm的短程透镜,其焦点束斑宽度小于4 μm。
导波和光纤光学 短程透镜 透镜母线 非球面透镜
1 长春光学精密机械学院应用理学系, 长春 130022
2 浙江大学信息与电子工程学系, 杭州 31002
报道无曲率奇点、无像差光波导短程透镜的研究。在透镜面型设计上,应用前文提出的过渡区母线函数形式[1],有效地消除了透镜卷边两端的曲率奇点[2],具体设计和研制了理想光波导短程透镜。通过实验测试,短程透镜在通光孔径(8 mm)内消除了球差,对4.78 mm宽的平面波束,其焦点束斑为3.3 μm。
光波导 短程透镜
1 山东大学光学系, 济南 250100
2 长春光学精密机械学院光学物理系, 长春130022
在Sottini等人提出的求解非球面光波导短程透镜-般解析方法的基础上，研究了卷边函数对透镜旋转母线曲率的影响.指出具有连续二阶导数的母线，可有效地消除曲率奇点，从而在理论上能够减小由于波导弯曲造成的导光损耗.基于这种观点，提出了-种新的卷边函数，求得了透镜轮廓的表达式，进而求得了透镜深度，并与Sottini等人的解进行了比较.
集成光学 光波导 短程透镜
1 中国科学院长春物理研究所, 长春 130021
2 中国科技大学国家同步辐射实验室, 合肥 230026
制备了三元件集成玻璃光波导器件──两个光波导短程透镜、一个光波导光栅。采用K+/Na+交换方法制备光波导。制备的器件用半导体激光测试,用CCD和示波器接收观察光信号。实验观察到光波导光栅的Bragg(布拉格)衍射,衍射效率为30%。
光波导 光波导短程透镜 光波导光栅 布拉格衍射
本文给出了带卷边短程透镜问题的一个最优解,透镜子午线光滑无奇点,在透镜边缘处卷边的曲率半径趋于无穷大,具有使该点弯曲损耗达到极小的最优卷边形状.最优解优于已有的短程透镜其他解析形式解,完善了设计短程透镜的解析法.
短程透镜 波导透镜 集成光学
