1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
2 上海交通大学电子信息与电气工程学院先进光通信系统与网络国家重点实验室, 上海 200240
偏振探测的重构矩阵校准影响着偏振态再现的准确性。针对基于超表面透镜的偏振探测系统的重构矩阵校准进行了详细的理论分析,对校准基准态的选取进行了讨论,提出采用条件数与等加权方差两个准则来选择校准基准态。通过对比仿真模拟和偏振探测还原实验,均证明了选取正八面体基准态进行校准能够得到更加精准的重构矩阵,且具备更好的抗噪声能力。
测量 超表面透镜 校准 等加权方差 偏振探测 光学学报
2021, 41(20): 2012006
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
完美涡旋光束的涡旋半径与拓扑荷数无关,且携带有轨道角动量,这使得完美涡旋光束在光学通信、量子光学以及激光制造等领域被广泛应用。利用双光子聚合的激光直写技术制备出了可产生完美涡旋光束的径向相移螺旋型波带片。通过改变波带片的径向相移控制参数,实现了对完美涡旋光束涡旋半径的调控。同时,通过干涉图样验证了涡旋光束携带的轨道角动量与设计的拓扑荷数相吻合。本工作可为光子芯片集成的快速设计制造提供一定参考。
物理光学 完美涡旋光束 激光直写 轨道角动量 干涉
华中科技大学光学与电子信息学院， 湖北 武汉 430074
实现波导与光纤的耦合是各种集成光学器件从实验室走向实用的关键，耦合效率的高低直接影响到各种集成光学器件的性能，也是光纤通信和集成光学等领域必须解决的问题。其中，在光纤和波导是理想准直的条件下，模场失配损耗是影响波导与光纤耦合效率的最主要因素。综述了国内外几种典型的通过降低模场失配损耗来提高耦合效率的方法，具体包括楔形耦合器、棱镜耦合器和光栅耦合器，并对它们的特点做了总结和比较。结果表明，在提高耦合效率方面，制作相对简单的反向楔形耦合器具有绝对的优势，在光纤通信和集成光学领域中应用价值较高。
光电子学 波导光学 耦合效率 楔形耦合器 透镜耦合器 光栅耦合器 激光与光电子学进展
2013, 50(2): 020007
华中科技大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
论述了聚合物纳米孔隙增透膜的制备工艺流程，分析了聚合物材料分子量、实验环境温度和湿度、溶剂挥发性等条件对纳米孔隙增透膜的影响。研究表明，聚合物材料分子量的增大、温度的降低、湿度的升高以及采用挥发性弱的溶剂都将导致增透膜孔隙尺寸的增大，孔隙越大其对光的散射损耗就会增大，所以增透膜的透过率就越低。通过大量的试验分析得出一组较理想的工艺参量：使用低分子量的聚合物材料(小于15 kg/mol)，环境温度大于25 ℃、环境相对湿度小于30%，在采用低沸点的溶剂如四氢呋喃等措施下可有效降低增透膜散射损耗。
薄膜光学 纳米材料 增透膜 纳米孔隙薄膜 制备工艺
华中科技大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074
用时域有限差分(Finite Difference Time Domain-FDTD)算法模拟了光从真空垂直入射到表面覆盖有一层纳米孔隙聚合物薄膜的玻璃介质,得到了在不同波长下的纳米孔隙薄膜的透过率谱线.将FDTD模拟结果的透过率谱线与理论谱线相对照,估算出了该薄膜的等效折射率.我们分别模拟了孔隙率为5%、10%、15%、20%和30%的薄膜,得到了它们的透过率谱线,而且利用这些谱线得到了它们不同的等效折射率值.文末给出了只有两层薄膜构成的纳米孔隙宽带增透薄膜的结构,而且利用FDTD算法模拟了光经过这种增透膜入射到玻璃介质的过程,结果显示这种增透膜在可见光波长范围的透过率高达99.5%.
纳米孔隙光学薄膜 时域有限差分算法 透过率谱线 等效折射率 Nano-porous optical film FDTD method Transmittance spectrum Equivalent refractive index
华中科技大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074
对前级激光振荡、后级激光放大的脉冲Nd∶YAG激光器采用经典电光调Q的方法,实现了最大输出峰值功率50MW左右,脉宽为13ns,重复频率为1Hz～20Hz的调Q脉冲.实验中对偏振片侧面反射出较强激光的特殊现象做了深入的分析和探讨,指出了该现象产生的原因及如何利用这种现象来指导电光调Q类激光器的调试,最后给出了一些提高调Q效果的改进措施,具有较强的实践意义和普遍适用性.
电光调Q开关 漏光 偏振 退偏度 延时调节
1 华中科技大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 中南民族大学化学系, 武汉 430074
用时域有限差分算法(FDTD)构造了纳米孔隙高分子薄膜的网格结构,并模拟了理想单色平面光波在纳米孔隙高分子薄膜中的传输过程,计算出不同孔隙率的薄膜所对应的等效折射率。模拟结果显示纳米孔隙薄膜的等效折射率与孔隙率呈线性递减的关系。还利用固体材料学中的混合材料等效介电常量理论建立了一种混合介质并联理论模型,很好地解释了纳米孔隙高分子薄膜孔隙率与等效折射率的关系而且得到了纳米孔隙高分子薄膜等效折射率与孔隙率的函数关系式。将模拟结果与混合介质并联理论模型相比较,发现该理论模型的函数曲线与时域有限差分算法模拟的结果相互吻合。
薄膜光学 纳米材料 等效折射率 时域有限差分算法 孔隙率
华中科技大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
用一种经典电光调Q的方法实现前级激光振荡, 后级激光放大的脉冲YAG激光器, 最大输出频率20 Hz。对偏振片侧面反射出较强激光的特殊现象做了深入的分析和探讨,指出了该现象产生的原因。并指出如何利用这 种现象来指导此类激光器的调试。
固体激光器 电光Q开关 偏振片 放大级 漏光
