A new photon sieve with Fibonacci sequence is proposed and a focusing and imaging model of the Fibonacci photon sieve (FiPS) is presented based on the Huygens-Fresnel principle.The results show that the FiPS presents two longitudinal foci with the ratio of golden mean.When the diameters of pinholes are equal to 1.165 times the width of corresponding orbits,the intensity of the two foci is almost the same.Compared with the resolution of Fibonacci zone plate (FiZP),FiPS has higher transverse resolution.Finally,higher transverse resolution on the two focal planes is improved by applying Gaussian apodized technology to the numbers of pinholes of FiPS.In consequence of smaller size,lighter weight,more flexible design and bifocal property,the FiPS can be applied to optical switches,nanometer lithography,bionic eyes,multi-focus imaging and ranging,even some new applications such as ranging from X-ray microscopy and THz imaging.

应用斐波那契数列,提出了一种双焦点光子筛,并基于惠更斯-菲涅耳原理,分析了斐波那契光子筛的聚焦特性.数值仿真结果表明,当单色平面波通过斐波那契光子筛时,它能够获得两个焦距比约为黄金分割比的轴向焦点.筛孔直径等于所在轨道宽度的1.165倍时,两个焦点处光强相等.与斐波那契波带片相比,斐波那契光子筛具有更高的横向分辨率.最后引入高斯切趾技术,对斐波那契光子筛筛孔个数进行调制,在两个焦平面上进一步提高横向的分辨率.由于斐波那契光子筛体积小、重量轻、设计灵活,而且具有多焦性,可以用于光学开关、纳米光刻、生物仿生眼、多焦成像和测距,甚至在X 射线显微技术和太赫兹成像技术都将有新的应用.

利用改进的全矢量有效折射率方法结合耦合模理论和传输矩阵法,研究了高斯切趾和线性啁啾对光子晶体光纤光栅群时延的影响。结果表明: 随着高斯切趾系数的增大,群时延最大值先增后减, 即存在群时延最大的切趾系数。线性啁啾使得光栅群时延产生一段线性良好的区域, 而且啁啾系数的绝对值增大时,群时延的线性区域扩大。但是, 线性啁啾并不能使光栅在某一波段获得较小的群速度。高斯切趾可以有效调节最大群时延峰的带宽和高度, 是一种有效调节光栅群速度的方法。

阵列布拉格光栅(FBG)编解码器是二维混合扩时跳频光码分多址(OCDMA)系统的关键部件。运用高斯切趾光纤布拉格光栅阵列作为光编解码器,抑制了编码波长间的串扰,提高了编解码器的抗干扰能力。分析了二维扩时跳频OCDMA系统的原理及编解码信号模型,并对FBG阵列二维编解码器的时域编解码性能进行仿真研究。给出了编解码器中波长不匹配分析的数学模型,采用解码信号的自相关峰值作为衡量编解码器性能的指标,分析了各种波长不匹配情况下的编解码器性能。理论分析和仿真结果表明,更多的子光栅数具有更强的抗干扰能力,但要以误码率提高、传输速率下降为代价。