光波导振荡场传感器

针对消逝场传感器的不足,提出了一种传感介质处于波导芯层,且以超高阶导模为探针的光波导振荡场传感器.由于其波导芯层处于功率密度极高的振荡场区域,而超高阶导模又具有对芯层参数极为灵敏的性质,因此这种新型传感器的灵敏度大大增强.实现了超越消逝场传感器灵敏度极限值几个量级的位移传感器.     

Ta2O5平面波导湿度传感器的研究

本文从应用的角度介绍平面波导传感器的概念及制备方法，在实验的基础上分析和讨论了Ｔａ２Ｏ５平面波导湿度传感器的原理，结构与特性测试方法，为开展集成光学平面波导传感器研究提供理论与技术依据。     

扩散平板光波导的等效阶跃平板波导方法

本文引入一种研究扩散光波导传播特性及设计计算的新方法——等效阶跃平板波导方法.建立了扩散平板光波导的等效阶跃平板波导模型,进行了一系列的模拟计算,得出了一系列波导传播参量、结构参量与工艺参量之间的关系曲线.这些曲线对于扩散平板光波导的设计计算、工艺参量选择等具有重要指导意义.     

二次多项式型平面光波导模式

用一级微扰理论，对二次多项式折射分布平面光波导，进行了波方程的解析求解，推得用Ａｉｒｙ函数表示的场解和色散方程。用一级微扰近似计算了传播常数，并与实验值进行了比较，其结果是符合的。     

光波导三向力触觉传感技术及信号处理

本文阐述了一种新的光波导型三向力触觉传感器的工作原理和基本结构,并设计了实验系统。这种传感器由一个橡胶垫和一个光波导路等组成,在橡胶垫的一侧制作圆柱触头阵列,在其另一侧制作圆锥触头阵列,使得每个圆柱触头下面分布2×2个圆锥触头。圆柱触头与施力的物体接触,而圆锥触头与光波导板接触。施加到圆柱触头上的力的三个分量可以通过该圆柱触头所对应的2×2个圆锥触头与光波导板接触时溢出的光斑面积确定。通过CCD摄取此光斑送入计算机进行图象处理,从而可求出光斑面积大小。实验结果显示了力的三个分量能通过圆锥触头的四个接触面积求出。     

平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合

提出采用不可逆封合技术来解决可逆封合的平面光波导生物传感器的微流通道在注入液体压力较大时会出现漏液的问题。分别采用等离子体法、氧化法、紫外灯照射法和紫外胶法实现了聚二甲基硅氧烷（PDMS）和绝缘材料上的硅（SOI）波导的不可逆封合。首先,采用4种实验方案分别处理PDMS和SOI波导表面,测试了经上述几种方法处理后微流通道与波导的粘合能力的强弱。然后,定量分析PDMS和SOI波导的封合效果。最后,经过实验比较得出用等离子体处理PDMS和SOI波导表面得到的不可逆封合效果最好的结论。文中也讨论了其他实验因素对粘合程度的影响。     

采用四根单模光纤束实现消逝波原子(或分子)波导的理论分析

提出了一种利用四根亚微米单模光纤束实现冷原子(或冷分子)波导的新方案，计算了四光纤束内空心区域的消逝波光场及其光学囚禁势.研究表明这种蓝失谐的空心消逝波光场同样可用于实现冷原子(或冷分子)的激光波导，而且与传统的中空光纤原子波导方案相比，不仅简单方便，造价低廉，而且更容易实现冷原子物质波的高效单模波导. 关键词： 单模光纤 消逝波 原子(或分子)波导     

光波导氨敏传感器的研究

提出了一种新型的光波导氨敏传感器,将光波导中消逝波理论与纳米多孔薄膜技术相结合,在玻璃薄膜光波导上制备一层纳米TiO2多孔薄膜,并将氨敏试剂（BTB）固定在纳米TiO2多孔薄膜中,利用导波光的消逝场实时地探测敏感薄膜对导波光的吸收,实现了对氨气的探测,检测下限达到1ppm。同时对比了致密敏感薄膜和多孔敏感薄膜对氨气的响...     

钢筋腐蚀监测的光波导传感方法原理探索

本文提出了一种用于混凝土结构钢筋腐蚀监测的光波导传感方法,该方法利用金属膜层局部取代光波导的介质包层,构成腐蚀敏感膜,从而获取金属腐蚀信息.本文依据波导理论讨论了该方法的原理,利用电化学方法在721比色皿的石英玻璃上证实了平面光波导腐蚀传感方案的可行性,并进一步用电镀方法制备出了光纤腐蚀传感器(FOCS)实验样品,取得了预期实验结果.     

非线性平板光波导中TM波的网络分析

用横向等效网络方法分析了非线性平板波导中TM的色散关系和场分布.这种方法基于传输线理论,把非线性介质波导中复杂的电磁场问题等效于电路网络问题,用横向谐振技术得到色散方程.用数值方法计算了不同非线性机制下三层平板非线性波导中的TM波传输特性.     

PECVD SiC optical waveguide loss and mode characteristics

We report the fabrication of single mode SiC (silicon carbide) waveguides and the measurement of their propagation loss. By studying the effect of sidewalls scattering loss due to surface roughness and by reducing it, minimal propagation loss of 2.3 dB/cm for the TM polarization is measured in the visible at 0.633 μm. This loss can be used as a benchmark for further development of SiC microphotonic components and circuit for sensor systems in harsh environment.     

The fabrication of polymer-based evanescent optical waveguide for biosensing

A polymer waveguide was fabricated to amplify the evanescent optical field for biosensing. The structure of waveguide was designed to propagate a normal single mode at the input and output regions for low loss beam coupling and propagation. A sensing region was formed in the middle of the waveguide to activate the evanescent mode and to induce high birefringence by depositing a thin dielectric film with a high refractive index on a single mode waveguide. A polymer waveguide with the dimensions of 7 μm-width and 2.5 μm-thickness was fabricated by photolithography and dry-etching. The active region of the TiO₂ thin film was fabricated with the dimensions of 20 mm-length, 20 nm-thickness and 2 mm-tapered tail. A polarimetric interference technique was used to evaluate the evanescent waveguide biosensor, and biomaterial such as glycerol was tested. The sensitivity of the sensor increased with increasing TiO₂ film thickness. For the fabricated waveguide with a 20 nm-thick TiO₂ film, the measured index change to the lead phase variation of 2π was 1.8 × 10⁻⁴.     

斜接弯波导模式转换器

经理论分析得出,一段小曲率半径弯曲圆波导的传输特性和一段与其弯角相同、轴线长度相等的斜接弯波导的传输特性一致,从而提出了一种由多节直圆波导依次倾斜连接构成的TM01-TE11斜接弯波导模式转换器,并介绍了该模式转换器的设计方法,给出了设计实例。优化结果表明,所设计的模式转换器在中心频率上均具有99%以上的转换效率。     

Nanohybrids investigation by waveguide SNOM illumination mode

We demonstrate how optical waveguides can serve as a high resolution illumination source to image hybrid nano-objects in near field optical microscopy. Nanohybrid particles deposited on the surface of glass waveguides are imaged in terms of topography, scattering and fluorescence.     

斜接弯波导模式转换器

经理论分析得出,一段小曲率半径弯曲圆波导的传输特性和一段与其弯角相同、轴线长度相等的斜接弯波导的传输特性一致,从而提出了一种由多节直圆波导依次倾斜连接构成的TM01-TE11斜接弯波导模式转换器,并介绍了该模式转换器的设计方法,给出了设计实例。优化结果表明,所设计的模式转换器在中心频率上均具有99%以上的转换效率。     

二次多项式折射率分布平面光波导的模式

对于折射率分布为二次多项式的非对称平面光波导,求解了Helmholtz方程,推得用抛物柱函数表示的模式场分布和模方程.结果可用于处理这类波导(如银离子交换玻璃光波导等)的模耦合或有关器件的问题.     

多层介质波导的一种新方法及其在非均匀介质平面光波导中的应用

本文提出求解多层介质平面光波导的一个简单而直接的方法。将其应用于非均匀平面光波导,可以求解任意折射率分布和TM模问题。以抛物线型和指数型分布为例,说明只要分层数目足够多,本文介绍的方法可以达到任意精度。     

γ辐射对光纤波导电磁场分布的影响

开展了光纤波导中的电磁场传输理论分析,得到了光纤折射率变化对波导中电磁场分布的影响规律,建立了块状融石英材料及光纤光栅在60Co 辐射作用下折射率变化的测量系统,开展了折射率随辐射剂量变化及光纤模场测量实验。结果表明:光纤的折射率随辐射剂量的增加而增大,折射率的变化会引起波导中传输模式的场强分布变化,从而导致光纤的辐射感生波导损耗;在一定的辐射剂量范围（0～2000 Gy）内,光纤仍满足弱导边界条件,能够维持对传输模式的约束能力。     

Field analysis of a general chiral planar waveguide

The propagation characteristics of general chiral planar waveguides are presented. This is the first time the eigen equation is given in a simple formulation. The results indicate that there are two types of field distribution which is related to the working wavelength and chiral admittance. When the chiral admittance is larger than a certain value, the fields of one kind of circularly polarized wave in the core become exponentially damping in the transverse direction. This work was supported by the “Foundations for the Ph.D Programs of China”     

金属包层对称平面单轴晶体波导的模式场(Ⅱ)

对于晶体光轴平行于波导界面的结构,讨论了光在金属包层对称平面单轴晶体波导(波导层是单轴晶体,两个波导界面均为金属)内的传输特性.解析地得到了这种结构下波导模式场的精确解.模式场的性质因单轴晶体的性质不同而异.对于正单轴晶体,波导的主模是横电波,任何频率的光波均可激励该模式;当频率满足一定条件时,波导内传输单模,否则,将激励起高阶模式.高阶模既非TE波,也非TM波,而是两者耦合而成的混合模.对于负单轴晶体,波导的主模是一种混合模,该模式同样可被任何频率的光波所激励;当频率满足一定条件时,波导内传输单模,否则 关键词： 平面金属波导 单轴晶体 模式场 混合模