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相似文献
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1.
无源空心波导谐振腔横模模式的竞争与转换   总被引:1,自引:0,他引:1  
符昌海  周建英 《光学学报》1991,11(7):12-615
本文提出并采用非对角化的分析法研究无源空心波导谐振腔横模模式间的竞争与转换。从计算EH_(1m)类波导本征模在腔内的转换矩阵中发现:在模式的传输过程中,存在着横模模式间的相互转换,而且其互换的能量不相等。在一定的腔设计条件下,会出现高阶横模向低阶横模的能量净流动,这有利于谐振腔横模模式的选择和基模输出功率的提高。  相似文献   

2.
提出了一种基于微腔耦合结构的等离子体弯曲波导新型滤波器,该滤波器由两个直角波导和一个矩形谐振腔组成,光通过该结构会激发表面等离子体激元(SPPs)。采用时域有限差分(FDTD)法研究了此结构SPPs的传播特性。结果表明,相比于传统的直波导结构,由于其会引发双边耦合效应,这种单微腔弯曲波导结构产生了更强烈的共振作用,其耦合效率也得到了进一步的提高。数值仿真结果表明,通过改变谐振腔的腔长,也可达到线性调节滤波器共振波长的目的。此外,在上述设计思路的基础上还提出了一种双微腔结构,此结构由一个弯曲波导与左右两个谐振腔组成,其可利用两个微腔透射波的叠加作用,产生动态可调控的等离子诱导透明效应。  相似文献   

3.
本文报道了基于腔内球差在端泵Nd:YVO4激光器中选择单一高阶拉盖尔-高斯(LG)振荡模式的实验研究.在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入明显的球差,使具有不同光斑半径的各阶LG模式的光路在空间上发生分离,从而实现对模式的选择作用,1.03 W泵浦功率下线偏振1064 nm激光能够在LG0,±10和LG0,±33之间以单横模工作.分析发现适当的横模间球差是抑制边模、选择单一高阶LG模式的必要条件,而过大的球差又会导致单一LG模式自身遭受明显的损耗,不利于产生高阶的LG模式输出.据此进一步优化实验参数,获得了角向指数m达到±75的高阶LG模式输出.  相似文献   

4.
一种适用于脉冲Nd^3+:YAG激光器的新型横模控制谐振腔   总被引:1,自引:1,他引:0  
吕振国  符昌海 《光学学报》1991,11(3):85-288
本文报道了一种新型横模控制谐振腔——圆形空心波导谐振腔。实验表明这种新型横模控制诣振腔与腔内加小孔光阑的横模控制谐振腔相比,有基模TEM_∞输出效率明显增高和远场发散角大大减小等优点,文中对其限横模机理进行了分析和讨论。  相似文献   

5.
胡朝晖  张书练  贾惠波 《光学学报》2008,28(s1):123-126
为了产生多种激光横模,以前的系统相对比较复杂,而且一般只能产生基横模和低阶横模,很难产生高阶横模,同时也很难观察到模竞争中一个频率抑制另一个频率的变化过程。基于猫眼谐振腔激光器和频率分裂技术,提出了一种新型的激光原理综合实验系统。该系统利用猫眼逆向器作为He-Ne激光器的一个腔镜,通过调节猫眼逆向器中两镜片间距可输出包括基横模、低阶横模、高阶横模在内的十余种典型横模,并可完成纵模、偏振、出光带宽等多种激光基本特性的实验。同时在基横模状态下,利用谐振腔内加入的石英晶体片可实现激光频率分裂及其频差调节。在此基础上又可实现完整的模竞争过程的观察。  相似文献   

6.
基于表面等离子亚波长结构的传输特性,提出一种含金属双缝的金属-电介质-金属波导耦合环形腔结构。由金属双缝波导谐振腔形成的较宽的连续态波与由环形谐振腔形成的较窄的孤立态波耦合干涉相消,形成Fano共振。结合耦合波理论,分析了该结构形成Fano共振的传输及相位特性。采用有限元分析法对该结构进行模拟仿真,定量分析了结构参数对结构慢光特性的影响,实现结构参数优化。结果表明,优化后的结构群折射率可达205。该结构能为集成等离子慢光器件的设计提供有效的理论参考。  相似文献   

7.
本文设计了一种支持多重Fano谐振的金属-介质-金属(MIM)型表面等离子体光波导(SPW)结构,该结构由带有枝节谐振腔的直波导耦合同心双圆环谐振腔组成。利用有限元法进行数值仿真,研究了耦合距离、枝节的高度以及同心双圆环内、外环半径对Fano传输特性的影响。同时,结合磁场分布图,分析了多重Fano谐振形成的物理机理。另外,通过改变填充在同心双圆环谐振腔内介质材料的折射率研究了该结构在折射率传感器领域的应用。该波导结构具有灵敏度为1 400nm/RIU,品质因数高达1 380的传感特性。最后,本文研究了该波导结构的慢光特性,研究表明Fano峰附近的最大群折射率约为11.4,最大延迟时间约为0.076ps。这种SPW结构在纳米尺度的滤波器、折射率传感器以及慢光器件等领域有着潜在的应用前景。  相似文献   

8.
朱保华  周逊 《强激光与粒子束》2018,30(12):123101-1-123101-4
孔径光阑耦合技术是大功率光泵气体太赫兹激光器的一种常用谐振腔设计方法。在不考虑波导对腔内模式形成的影响下,采用传输矩阵的特征向量法,针对孔径光阑耦合太赫兹谐振腔的腔内本征模式以及输出光束特性进行了数值模拟,得到了该种谐振腔在不同g参数下损耗最低的几种本征模式及其相应的衍射损耗;采用衍射积分与矩阵光学结合的方法计算了孔径光阑输出太赫兹激光的光束特性,得到不同本征模式的远场衍射光斑及发散角。研究工作为孔径光阑耦合的气体太赫兹激光器设计提供了理论参考。  相似文献   

9.
高品质因子聚合物波导微环谐振腔滤波器   总被引:3,自引:1,他引:2  
基于紫外固化胶和聚砜聚合物材料体系,采用脊形单模波导结构,理论设计并优化了聚合物波导环形谐振腔滤波器的波导截面参数、弯曲半径和耦合区波导间距等结构参数,分析了其滤波响应特性.并在此基础上,结合光刻、反应离子刻蚀等传统的微加工工艺制备了聚合物环形谐振腔滤波器,并进行了光谱测试,器件测试结果与设计基本符合.结果表明,该聚合物微环谐振腔滤波器在通信波段1550 nm附近的自由光谱范围为0.21 nm,3 dB带宽为0.04 nm,插入损耗为26 dB,消光比达到了11 dB,品质因子达到了3.87×104.该聚合物微环谐振腔滤波器可以用于光通信及光传感集成芯片.  相似文献   

10.
CuBr自锁模激光器的实验研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
耿纪宏  张桂燕 《光学学报》1992,12(10):73-878
首次报道在纵向放电的CuBr激光器中,通过抑制高阶横模的振荡,同时得到高度稳定完全调制的绿光和黄光自锁模脉冲串,并在实验上研究了高阶横模,泵浦功率和谐振腔腔长对CuBr激光自锁模脉冲串及其纵模频谱的影响.  相似文献   

11.
Abstract

A new optical filter design based on a two-dimensional photonic crystal ring resonator structure with an N-channel model is proposed in this article. This study also shows that modifying the scatter radius and the waveguide width can significantly improve the performance of the original structure, which can solve the mode mismatch problem for output waveguide. Here, an example of a 16-channel photonic crystal ring resonator is provided; wavelength spacing of 1.6 nm and a high quality factor Q of 6,000 were achieved. The optical filter would be a potential key component in the application of dense wavelength division multiplexer devices.  相似文献   

12.
一种新型可调制的光子晶体环形腔滤波器   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
杨春云  徐旭明  叶涛  缪路平 《物理学报》2011,60(1):17807-017807
在光子晶体环形腔中增加两个散射介质柱,构成一个新型的环形腔滤波器,该滤波器能有效选择光波透过,光波的透射率可以达到90%以上,带宽较小.可通过这两种不同的调节方式使滤波器中波长的带宽和数值进行任意的改变:1)减小散射介质柱半径,从负载波导输出波长的带宽变大,主波导中波长的带宽减小;增大其半径时,它们的变化正好相反.2)改变耦合区域介质柱半径的大小,滤波器中波长的数值也会相应地变化,它与介质柱半径的变化呈正比,并且透射率也会发生明显的变化.这就为其在制备集成光子器件的应用中奠定了基础. 关键词: 环形腔 滤波器 散射介质柱 透射率  相似文献   

13.
Chen G  Kang JU 《Optics letters》2005,30(13):1656-1658
We propose and numerically analyze a novel mode converter based on two-dimensional photonic crystal waveguides with square arrays of cylindrical dielectric rods in air. The mode converter uses small perturbation defects to decouple various modes in the multimode waveguide, thereby permitting propagation of only one mode at any given frequency, which permits one-to-one mode conversion without exciting unwanted modes. The mode converter can efficiently convert a TM0 mode supported in a single-mode photonic crystal waveguide into a TM2 mode supported in the multimode waveguide that is laterally coupled to the single-mode waveguide section for a wide wavelength range. Influences of different sizes and positions of perturbation rods on the band structure of the multimode waveguide are studied.  相似文献   

14.
王五松  张利伟  冉佳  张冶文 《物理学报》2013,62(18):184203-184203
基于理论分析, 实验研究了二维磁单负材料/双正材料/磁单负材料表面等离子波导的滤波效应. 研究表明, 该波导结构具有低通滤波性质, 引入分支缺陷之后, 由于谐振效应该波导具有带阻滤波效应. 分支缺陷相当于亚波长谐振腔, 谐振腔的长度决定带阻滤波器的中心频率, 而中心频率几乎不受缺陷位置的影响; 滤波器透射率下降的幅度由耦合距离决定. 通过引入谐振腔及改变谐振腔的长度、数量以及耦合间距等参数, 可以实现可调节的表面等离子波导滤波器. 实验结果与理论分析符合得很好, 该性质将在可调的单通道或多通道带阻滤波器件中具有潜在的应用价值. 关键词: 表面等离子激元 特异材料波导 谐振腔 滤波器  相似文献   

15.
赵铱楠  李科铮  王雪华  金崇君 《中国物理 B》2011,20(7):74210-074210
This paper presents a novel in-plane photonic crystal channel drop filter.The device is composed of a resonant cavity sandwiched by two parallel waveguides.The cavity has two resonant modes with opposite symmetries.Tuning these two modes into degeneracy causes destructive interference in bus waveguide,which results in high forward drop efficiency at the resonant wavelength.From the result of numerical analysis by using two-dimensional finite-difference time-domain method,the channel drop filter has a drop efficiency of 96% and a Q value of over 3000,which can be used in dense wavelength division multiplexing systems.  相似文献   

16.
In photonic crystals, light propagation is forbidden in a certain wavelength range, the bandgap. In a two-dimensional crystal composed of parallel high-refractive index rods in a low-index background a line defect can be formed by removing a row of these rods, which can act as a waveguide for frequencies in the bandgap of the crystal. In order to get more insight into the main features of such waveguides we have studied a number of properties, using simulation tools based on the finite difference time domain method and a finite element Helmholtz solver. We show conceptually simple methods for determining the bandgap of the crystal as well as the dispersion of a waveguide for wavelengths in this bandgap. For practical applications, it is also important to know how much light can be coupled into the waveguide. Therefore, the coupling of light from a dielectric slab waveguide into the photonic crystal waveguide has been examined, showing that a coupling efficiency of up to 83% can be obtained between a silicon oxide slab and a waveguide in a crystal of silicon rods. Finally, calculations on an ultra-compact filter based on reflectively terminated side-branches of waveguides (similar to tuned stubs in microwave engineering) are shown and discussed.  相似文献   

17.
We design a compact ring resonator of surface modes based on photonic crystals (PCs). The structure is formed by sandwiching a surface mode ring waveguide (SMRW) into two parallel surface mode waveguide (SMW) based on two dimensional (2D) PCs. The SMRW is created on the surface of a circular photonic crystal (CPC) structure, where the wave propagates with high transmission efficiency. As a fundamental mode is introduced in the input SMW, at certain frequencies, the SMRW modes are enhanced because of resonance and the light-waves are coupled to the output SMW. It is demonstrated by the simulation results that the surface mode ring resonator has a low radiation loss with a very small size because of the good wave-guiding of surface mode based on PCs, and can be used in the future wavelength division multiplex (WDM) optics communication systems.  相似文献   

18.
A band pass THz filter has been presented by the aid of coupling between the waveguides and ring resonator based on metallic photonic crystal slab. The rows of rods are missed and remaining rods in the rows play as a reflector then the position of central rods are rearranged as a ring, the radius of reflector rods and ring resonator is modified in order to optimize the resonance frequency and Q-factor. In addition, 3D-FDTD method is used for simulation results. One of the predominant features of the proposed structure for THz filter is its capability of obtaining a Q-factor of about 333 in the 1 THz resonance frequency with the normalized peak transmission of higher than 0.7, because of high Q-factor cavity based on ring resonator.  相似文献   

19.
庄煜阳  周雯  季珂  陈鹤鸣 《物理学报》2015,64(22):224202-224202
提出了一种基于双反射壁型结构的光子晶体窄带滤波器, 该滤波器由一个单模谐振腔和两个反射壁构成. 通过调节谐振腔与反射壁之间的距离可以改变滤波谱线的带宽. 利用时域有限差分法进行仿真分析, 结果表明, 该滤波器的工作频率在193.40 THz附近, 带宽小于5.9 GHz, 峰值透射率高达94%, 工作区域长度仅有9 μm. 该器件可应用于密集波分复用系统.  相似文献   

20.
吴立恒  王明红 《强激光与粒子束》2019,31(1):014101-1-014101-7
在正方格二维光子晶体结构中设计了基于可调谐谐振腔的带通滤波器,通过改变1×5谐振腔侧边调谐介质柱位置调节谐振腔与波导系统工作时传输的波段,用CMT理论分析了输入端耦合衰减率及输入端失谐因子对滤波器的影响。借助FDTD方法得到了滤波器波长传输谱,结果表明:当滤波器结构工作于1320~1810 nm波长段时,输出端38个通帯的-3 dB带宽Δλ范围为4.18~11.15 nm,通带峰值波长可调宽度为186.56 nm。该微型滤波器适于光电通信粗波分解复用WDDM系统设计和光集成设计等方面。  相似文献   

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