导波声光频谱仪集成光路的研究

根据频率分辨率极限和光学分辨经极限，用解析理论的精确公式设计了导波声光频谱仪集成光路，用单点金刚石超精加工和凹面波导制备工艺，研制成Φ１２ｍｍ双孔非球面短程透镜型导波声光频谱仪民集成光路芯片，实验结果表明，器件集成光路在８ｍｍ宽输入光束下通光性能良好，双孔非球面透镜的镜的焦点分别在左，右两端面上，且输出端面焦点衍射光斑半功率点宽度≤４μｍ。     

光栅器件在集成光路中的应用

构成集成光路需要各种波导元器件。波导无源元器件按其功能可以分成光路变换器、分束器、起偏器、波长分波器/合波器、以及透镜等。波导元器件的制作对加工误差的要求十分苛刻,而且边缘效应对器件性能有极大的影响。本文主要讨论用于集成光路的光栅无源元器件。利用光栅结构可以得到上述各种波导无源元器件,因此,光栅技术的开发对于集成光学的研究有重要的意义。本文还对制作光栅元器件的新技术——电子束写入技术作简要叙述,并介绍系统的结构与工作原理。     

集成光学平板光盘读出头研制

采用集成光学方法,将非球面消球差双凸波导透镜、双光栅会聚光波导透镜、光波导转向棱镜单片集成在铌酸锂基底上构成光学平板光盘读出头.集成光学平板光盘读出头克服了微透镜光盘读出头体积大、组装复杂的不足,实现了光盘读出头的集成化,提高了系统的可靠性.光斑理论值0.475 μm,实测值0.67 μm.     

一个新兴的近代光学分支——集成光学

集成光学是六十年代末期,在集成电子学和激光技术的基础上发展起来的一门新兴学科,是一门与光学、电子学和固体物理有关的交叉学科.集成光学主要是研究有关集成光路的理论、制造和应用.集成光路就是采用类似半导体集成电路那样的技术把一些光学元件(如激光器、光波导、耦合器、     

集成光学声光频谱分析器的制作技术

本文给出了集成光学声光频谱分析器的基本结构与工作原理.给出了集成光学芯片上各种集成光学元件和导波声光调制器的制作技术,并给出了组装一体化样机的结构工艺要点.     

超快激光微加工技术在集成光学领域的应用

<正>1.引言1969年,集成光学的概念被米勒(S.Miller)博士提出。集成光路是一种能够在极小的区域内完成对光信号低功耗和高稳定性的高速传输和处理的集成光子学系统,在以后的光信息处理和光通讯领域应用前景广阔、研究意义重大。光波导器件不仅可以限制和引导光的传输,还能实现非线性和主动增益;同时与集成光路中的其他元件相互结合,共同组成拥有多样功能的"高密度集成光子芯片",     

模拟渐变折射率光波导

介质光波导是导波器件和集成光路中用以限制和传导光波的基本构件,我们熟知的具有圆形截面的光学纤维就是介质波导的一种,然而集成光学所注重的波导往往是平面波导或条形波导。近年来,渐变折射率分布的平面波导越来越多地被应用来制作各种集成光学的器件,所以研究和了解渐变折射率分布波导的特性是很重要的。我们用简单的装置、简单的方法使液体折射率随深度的不同而渐变,并且用A.J.Barnard方法测得液体在某一时刻的     

短程透镜-光栅型集成波分复用器

制备了一种短程透镜——光栅型集成光学波分复用器。本文简述了波分复用器的原理和制备工艺,描述了其中的关键元件光波导光栅和光波导透镜的设计及特性测量,给出了波分特性的实验结果.     

纳米集成光路中的光源、光波导和光增强

使用近场光学显微术(scanning near-field optical microscopy, SNOM)研究了ZnO亚微米线端面出射性质,不同空间形貌Ⅱ-Ⅵ族半导体荧光器件光波导特性,二维光子晶体、准晶光子晶体对LED的出射增强作用以及表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)与半导体纳米荧光器件的相互作用,对纳米集成光路中的光源、光波导、光增强三个重要问题做了实验和理论上的分析.研究发现半导体微纳米线端面出射光束的质量与样品的直径有密切关系.通过合理地设计其直径和 关键词： 纳米集成光路 扫描近场光学显微术 光波导 光增强     

集成光学和薄膜光波导

一、引 言 随着近代科学技术的发展,在光学、激光和电子学技术的基础上,人们正在开拓光电子学的一个新领域——集成光学.与六十年代初期电子技术的集成化相似,于六十年代末有人提出光路集成的设想[1,2].几年来,已进行了不少的实验和理论的研究,发展很快,并且也取得了一些初步的成果. 所谓集成光学,简单说来,就是在光波段把相干光波的振荡、放大、传输、耦合、变频、调制等功能集成一起,实现光学器件和回路的集成化、小型化.如果研制成完整的光集成回路,象透镜、棱镜、反射镜、滤光器、调制器、以至激光器等这些常用的光学器件都将一一被取代…     

优化的波导短程透镜研究

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20mm的短程透镜，其焦点束斑宽度小于4μm。     

波导短程透镜的优化理论设计研究

本文给出了非球面短程透镜的优化理论设计。卷边与平面波导连接处的曲率半径为无限大,卷边与实际透镜连接处的曲率半径为较大的有限值。完善了短程透镜的一般解析法。     

无曲率奇点的光波导短程透镜的设计

在Ｓｏｔｔｉｎｉ等人提出的求解非球面光波导短程透镜一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，提出了一种新的卷边函数，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。     

四种解析解设计的短程透镜卷边对损耗的影响

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.     

无球差非球面短程透镜的研究

用光线追迹迭代法和解析法设计无球差非球面波导短程透镜的母线,用单点金刚石超精加工和凹面波导制备工艺,研制成孔径和有效孔径分别为8和6mm的LiNbO3导短程透镜.实验表明,器件在有效孔径内无球差;对4mm宽的输入平面波光束,焦点衍射光斑半宽度为4μm;透镜插入损耗为～1dB.     

Low-loss geodesic lens: Meridional profile and fabrication tolerances

The most recent formulation of the perfect geodesic lens problem is utilized to evaluate a novel solution. This solution describes a smooth geodesic depression profile with a finite value of its local curvature radius at the edge of the lens. This feature should minimize radiation and scattering losses by the guided modes that take place mainly at the lens boundary. The external rounded section of the proposed lens is described by a simple, explicit expression that considerably eases designing procedure. The presented lens is capable of perfect focusing once the theoretically prescribed ideal depression profile is accurately fabricated. For straightforward examination of the influence of technological grinding errors on the lens focal characteristics, a simple analytical method is proposed and investigated.     

短程透镜问题的最优解

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.     

Focusing and waveguiding of Lamb waves in micro-fabricated piezoelectric phononic plates

This paper presents results on the numerical and experimental studies of focusing and waveguiding of the lowest anti-symmetric Lamb wave in micro-fabricated piezoelectric phononic plates. The phononic structure was based on an AT-cut quartz plate and consisted of a gradient-index phononic crystal (GRIN PC) lens and a linear phononic plate waveguide. The band structures of the square-latticed AT-cut quartz phononic crystal plates with different filling ratios were analyzed using the finite element method. The design of a GRIN PC plate lens which is attached with a linear phononic plate waveguide is proposed. In designing the waveguide, propagation modes in square-latticed PC plates with different waveguide widths were studied and the results were served for the experimental design. In the micro-fabrication, deep reactive ion etching (Deep-RIE) process with a laboratory-made etcher was utilized to fabricate both the GRIN PC plate lens and the linear phononic waveguide on an 80 μm thick AT-cut quartz plate. Interdigital transducers were fabricated directly on the quartz plate to generate the lowest anti-symmetric Lamb waves. A vibro-meter was used to detect the wave fields and the measured results on the focusing and waveguiding of the piezoelectric GRIN PC lens and waveguide are in good accordance with the numerical predictions. The results of this study may serve as a basis for developing an active micro plate lens and related devices.     

Waveguide optical planar lenses in LiNbO3 — Theory and experiments

A simple, efficient method for the fabrication of a waveguide optical planar lens is reported. The method is based upon the Ti-indiffusion (TI), proton-exchange (PE), and Ti-indiffusion—proton-exchange (TIPE) techniques in LiNbO₃ substrates. The effective refractive indices of the TI waveguide are very different. Starting with Fermat's principle a non-spherical contour lens can be designed. The experimental result of an F = 15 mm dual lens is described, the focal characteristic of which is excellent.