陈光 1,2丁克勤 1,2张继旺 1,2
作者单位
摘要
1 中国特种设备检测研究院, 北京 100029
2 国家市场监管结构健康监测技术创新中心, 北京 100029
针对用于起重机械结构健康监测的光纤布喇格光栅(FBG)应变传感器疲劳性能未知问题, 采用动态载荷与静态拉伸相结合的试验方法, 对起重机械钢结构疲劳损伤监测中的3种封装形式FBG应变传感器开展了疲劳性能研究, 分析了反映传感器性能的灵敏度系数、带宽、边摸抑制比、峰谷比、零点波长、动态应变分别随疲劳次数增加时的变化情况。试验结果表明: 3种封装方式的FBG应变传感器疲劳前后, 在加载、卸载相同载荷时, 灵敏度系数相差最大不超过0.1 pm/με, 带宽均值为0.19~0.23 nm, 峰谷比和边摸抑制比随疲劳次数的增加变化趋势相同, 零点波长变化最大值为0.31 nm, 动态应变符合二次指数函数分布特征。
光纤布喇格光栅应变传感器 金属结构 疲劳 可靠性 监测 fiber Bragg grating strain sensor metal structure fatigue reliability monitoring 
光通信技术
2023, 47(2): 6
作者单位
摘要
西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西 西安 710021
卫星光通信系统中结构件的表面散射会直接影响信号的传输效率。因此,基于自行搭建的双向反射分布函数(BRDF)测量系统对钛合金、铝合金结构件的表面特性展开测量。首先,分析了1550 nm激光通信波长下结构表面粗糙度和入射角度等因素对BRDF分布的影响。然后,建立了结构件表面的BRDF模型,并通过模拟退火算法获得了最优模型参数。实验结果表明,建模结果与实测结果的相对均方根误差优于7.26%,根据实测数据拟合的ABg模型参数为实际工程应用中的杂散光追迹计算和系统设计提供了必要的数据参数。
光通信 散射特性 金属结构件 双向反射分布函数 杂散光 
激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0106006
作者单位
摘要
兰州大学信息科学与工程学院光电子与电磁信息研究所,甘肃 兰州 730000
基于表面等离子激元构造了一种边界耦合模式的金属-绝缘体-金属结构滤波器,该滤波器由两个斜对称矩形环谐振腔及波导管所组成,采用有限元法对该滤波器进行仿真计算和分析,得到它的磁场分布图和透射谱线图。结果表明,该滤波器在通带部分的透射率最高可达0.969,阻带部分的透射率最低接近为0,同时还具有通带与阻带较宽、透射谱线平滑的特点。调节结构参数可使得透射谱线图发生红移或蓝移的现象,设置特定的结构参数可以实现在保持第一通信窗口通过的状态下,对第二、三通信窗口的通断进行选择性控制的功能,因此,该滤波器可作为一种带通/带阻滤波器,在高密度集成电路和光纤通信中有着非常重要的应用。另外通过结构的改进并加入电光材料DAST实现了一种电光开关的功能。
集成光学 表面等离子激元 金属-绝缘体-金属结构滤波器 斜对称双矩形环 透射谱线图 带通/带阻滤波器 电光开关 有限元法 
激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1913001
Jian Zhang 1,*Rui Tu 1,2Chao Huang 1,2Xiaoli Yao 1,2[ ... ]Xuefeng Zhang 1,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Magnetic Materials, College of Materials & Environmental Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China
2 College of Electronics and Information, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China
3 Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Nanogap plasmonic structures with strong coupling between separated components have different responses to orthogonal-polarized light, giving rise to giant optical chirality. Here, we proposed a three-dimensional (3D) nanostructure that consists of two vertically and twistedly aligned nanogaps, showing the hybridized charge distribution within 3D structures. It is discovered that the structure twisted by 60° exhibits plasmonic coupling behavior with/without gap modes for different circular-polarized plane waves, showing giant chiral response of 60% at the wavelength of 1550 nm. By controlling the disk radius and the insulator layer, the circular dichroism signal can be further tuned between 1538 and 1626 nm.
metal-insulator-metal structure nanogaps gap mode twisted stacking charge distribution chiral response 
Chinese Optics Letters
2021, 19(1): 013601
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 长春理工大学材料科学与工程学院, 吉林 长春 130022
通过射频磁控溅射技术,成功制备了具有金属-半导体-金属(MSM)结构的ZnO紫外光电探测器。研究了外加偏压对探测器响应度和截止波长的影响。随着偏压的增大,器件的响应度逐渐增加并且趋于饱和,探测器的响应截止波长红移了12 nm。这是电场引起的耗尽层的展宽以及带隙倾斜造成的。提出了一种利用外加偏压控制探测器截止波长的有效方法,该方法对紫外光电探测器的进一步研究和应用具有重要意义。
探测器 光电探测器 氧化锌 金属-半导体-金属结构 响应度 截止波长 红移 
光学学报
2020, 40(20): 2004001
作者单位
摘要
兰州大学 信息科学与工程学院 光电子与电磁信息研究所, 兰州 730000
利用边界耦合的方法构造了金属-介质-金属结构滤波器, 该结构由一个凸环谐振腔与一个波导管耦合而成.通过有限元法数值仿真得到了该凸环腔体波导结构的磁场分布图、透射谱线和谐振波长分布, 分析了各结构参量对滤波器传输特性的影响.结果表明, 所提出的凸环滤波器具有透射峰窄, 谱线平滑等特点, 且阻带透射率最低可达0.001, 通带透射率最高可达0.977.增大结构参量h2和neff时,相应的透射谱会发生明显的红移, 增大结构参量L1时, 透射谱几乎无变化.对结构参量进行调整和优化, 相应的谐振波长可分布在第一通信窗口(850 nm)和第三通信窗口(1 550 nm)附近, 能够很好地运用于光通信中.
表面等离子激元 金属-介质-金属结构滤波器 有限元法 凸环谐振腔 MIM波导 边界耦合 传输透射谱 Surface plasmon Metal-insulator-metal structure filter Finite elemenet method Convex ring resonator MIM waveguide Boundary-coupled Transmission spectrum 
光子学报
2019, 48(2): 0223002
作者单位
摘要
兰州大学 信息科学与工程学院 现代通信技术研究所, 兰州 730000
采用口径耦合的方法构造了一种金属-介质-金属非对称结构滤波器, 由两个半圆腔通过两个矩形口径与波导管相连形成.运用有限元法仿真计算获得了该结构的磁场、透射谱、带宽及边沿陡峭度分布曲线.研究结果表明, 通过调节结构参数, 滤波器的透射曲线出现明显的红移或蓝移现象, 且曲线分布平滑, 其通带透射比高达0.95, 阻带则具有平坦特性且透射比低至0.001, 通带、阻带均具有较宽的带宽.对滤波器进行结构参数优化, 可以实现类似矩形滤波器的特性, 在光通信波段的三个通信窗口能够实现通道选择的滤波功能.该滤波器在微纳光学器件集成尤其是光通信系统中有良好的应用前景.
表面等离子激元 非对称金属-介质-金属结构滤波器 有限元方法 半圆形谐振腔 口径耦合 传输透射谱 Surface plasmon polaritons Asymmetrical metal-insulator-metal structure filte Finite element method Semi-circular resonance cavity Aperture coupled Transmission spectrum 
光子学报
2018, 47(4): 0423003
作者单位
摘要
1 College of Physics and Electronic Engineering, Sichuan Normal University, Chengdu 610101, China
2 School of Optoelectronic Information, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
Bowtie aperture structure nanometer direct-writing lithography electricity enhanced characteristic metal-insulator-metal structure 
光电工程
2017, 44(2): 240
郑杰 1刘贤超 1,2黄跃容 1刘昀玥 1[ ... ]李玲 1,*
作者单位
摘要
1 四川师范大学物理与电子工程学院,成都 610101
2 电子科技大学光电信息学院,成都 610054
Bowtie孔径结构已被广泛用于纳米直写光刻领域来获得超衍射聚焦光斑。然而,利用该结构获得的超衍射聚焦光斑呈椭圆形,影响了Bowtie结构的进一步应用。为了获得超衍射且圆形对称的聚焦光斑,本文提出了双Bowtie新型纳米光刻结构并利用Comsol软件仿真模拟了该结构的焦斑对称特性和电场增强特性。结果表明利用双Bowtie结构获得了圆形对称焦斑,并且出射面的电场强度得到了增强,是入射面电场强度的22倍。本文进一步将双Bowtie结构与金属/介质/金属结构相结合,使得局域增强后的透射光的传输距离(工作距)得到了显著延长。
Bowtie孔径结构 纳米直写光刻 电场增强特性 金属/介质/金属结构 Bowtie aperture structure nanometer direct-writing lithography electricity enhanced characteristic metal-insulator-metal structure 
光电工程
2017, 44(2): 216
作者单位
摘要
1 太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京市太赫兹波谱与成像重点实验室, 首都师范大学 物理系,北京 100048
2 北京联合大学 基础部,北京 100101
3 北京理工大学 光电学院,北京 100081
利用太赫兹时域光谱系统研究温度对GaAs基底上生长的太赫兹亚波长金属结构的透过率及共振特性的影响。实验发现,温度从低温80 K升高至380 K,样品的透过率逐渐降低,且低频共振频率处有轻微的红移现象。通过研究共振带区域及远离共振带区域的透过率情况,分析了总体透过率降低的根本原因在于温度升高导致GaAs基底的本征载流子浓度升高;共振凹陷减弱是由于基底载流子的变化致使透过率升高形成的;红移现象的产生是由于温度升高导致样品折射率增大。此外,该研究可以为太赫兹范围的功能器件在实际应用和生产制造中提供有意义的参考。
太赫兹 温度 亚波长金属结构 terahertz temperature subwavelength metal structure 
红外与激光工程
2015, 44(6): 1832

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