1 南昌大学物理系，南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所，北京 100083
基于直波导和环形谐振腔的耦合特性，设计了一种新型、高效的二维光子晶体异质结构光分束器.时域有限差分法模拟表明，该设计仅仅通过改变介质柱的折射率，使光场发生重新分布，便可实现输出能量的均分或自由分配.在通信波长范围，该设计结构尺寸小、分束角度大、分束率高，这些特性使其在光通信领域具有重要的应用前景.
光子晶体波导 分束器 能量均分 环形谐振腔 Photonic crystal waveguides Beam-splitter Uniform energy distribution Ring resonator
1 南昌大学 物理系,江西 南昌 330031
2 中国科学院 半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
将环形谐振腔邻近放置在光子晶体直波导两侧构成环形谐振器,利用平面波展开法及时域有限差分法,数值分析了该系统中光的传播行为。基于此结构,以三、四通道为例设计了大角度超微多路光分束器。仅通过改变环形谐振腔中耦合介质柱的半径,便可使光场发生重新分布,实现输出能量的均分或自由分配。在同样保证多路和高传输效率的条件下,该结构与常规波导定向耦合型分束器相比,还可实现光束的大角度分离。
光子晶体 分束器 环形谐振腔 时域有限差分法 平面波展开法 能量均分
1 南昌大学 物理系, 江西 南昌330031
2 中国科学院 半导体研究所, 北京100083
定向耦合器由多个光子晶体单模波导平行、邻近放置构成。在输入光场对称入射时, 根据自映像原理数值分析了光在其中的传播行为。基于此结构, 以3通道为例, 设计了超微多路光分束器, 仅仅通过对称地改变耦合区中两个介质柱的折射率, 使光场在横向发生重新分布, 实现了输出能量的均分或自由分配。这种调制方法简单且输出效率更高。
光子晶体波导 定向耦合器 分束器 能量均分 photonic crystal waveguide directional coupler beam splitter uniform energy distribution
1 南昌大学 物理系,江西 南昌 330031
2 中国科学院 半导体研究所,北京 100083
将五光子晶体单模波导平行、邻近放置构成定向耦合器,依据自映像原理,数值分析了输入光场对称入射时,该系统中光的传播行为。基于此结构,设计了1×3光分束器,其器件长度可短至14.26 μm。仅仅通过对称地改变耦合区中两个介质柱的有效折射率,使光场在横向发生重新分布,便可实现输出能量的均分或自由分配。通过非对称地改变耦合区中的一个介质柱,可实现3个输出端的输出能量的自由分配。该光分束器具有微小尺寸和各输出端输出能量的比例可自由调制的特点,在未来集成光回路中具有广泛的应用价值。
光学器件 光子晶体波导 定向耦合器 光分束器 能量均分
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
基于提出的能量均分方法, 理论分析和系统模拟了大功率激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YAG激光陶瓷板条阶变梯度浓度掺杂情况下板条温度分布及应力分布情况。采用板条阶变梯度浓度掺杂结构, 在抽运效率很高的情况下, 抽运吸收光功率分布更加均匀, 产生更小的热应力, 从而解决抽运效率和抽运吸收功率均匀性之间的矛盾。
激光器 复合陶瓷板条激光器 能量均分 阶变梯度掺杂 温度分布 应力分布
1 南昌大学 材料学院，南昌 330047
2 南昌大学 理学院，南昌 330047
为了描绘出激光等离子体临界面处的强朗缪尔湍动，分析了激光等离子体中电磁波、朗缪尔波与离子声波的三波相互作用，采用二维三分量通过快速傅里叶变换方法数值求解萨哈罗夫方程。从图像中可看出，激光与等离子体的相互作用导致横波与朗缪尔波之间出现的能量均分现象和密度空穴。求出了强朗缪尔波的强度和密度空穴的尺度，结果与粒子模拟的预测结果及实验所测数据大致相符。结果表明，数值分析仍是探究强朗缪尔湍动真实物理图像的一个有效途径。
激光物理 朗缪尔波 数值分析 密度空穴 能量均分 laser physics Langmuir wave numerical analysis density cavity equilibration of energy
