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相似文献
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1.
李宝  朱京平  杜炳政 《物理学报》2014,63(19):194209-194209
基于Bragg反射光栅是一维光子晶体的一种特例结构,本文提出利用一维光子晶体带隙理论进行Bragg反射光栅设计.通过光学仿真软件OptiFDTD对Bragg反射光栅的宽度及倾斜角度误差的仿真分析,发现Bragg光栅齿刻槽宽度变化在10%范围、倾斜角度10°以内不会引起Bragg光栅衍射效率的明显变化,说明Bragg反射光栅具有较高的工艺误差容限;根据一维光子晶体带隙理论,设计了一种罗兰圆结构的Bragg衍射双光栅结构模型,实现了两个频段之间的衍射分光,优化分析结果表明:当第一套光栅中Bragg周期层数为6、第二套光栅Bragg周期层数为10时,两频段波长的衍射效率均可以达到70%左右,明显高于传统深刻蚀的衍射光栅.基于本设计的波分复用器是一种尺寸小、衍射效率高的新型EDG波分复用器,为未来高效密集型EDG波分复用器发展提供了一种新的设计思路.  相似文献   

2.
电场作用下染料掺杂手性向列相液晶器件激光辐射谱研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了电场作用下染料掺杂手性向列相液晶器件激光辐射谱。设计了两种电极结构,分别对正性和负性液晶器件施加横向和纵向电场,采用532 nm的Nd∶YAG脉冲固体激光器泵浦样品。对正性液晶器件施加电场,在 630~660 nm范围获得多波长的激光输出。对负性液晶激光器件施加电场,获得调谐范围为18.5 nm的激光输出。由器件织构和光子禁带的变化,进行了深入的分析。正性液晶器件,在电场力矩与扭曲力矩相互竞争过程中,引起液晶的流动,光子禁带上下浮动,因此不仅在禁带边沿,禁带内也出现激光辐射。而负性液晶器件随着电场强度增大,液晶螺距收缩,禁带蓝移,输出激光波长从681.0 nm蓝移到662.5 nm,出射激光波长为光子禁带边沿处。负性液晶器件在电场作用下的稳定性较好。  相似文献   

3.
用特征矩阵法研究一维激光全息光子晶体的禁带特性   总被引:2,自引:1,他引:1  
于志明  周静 《应用光学》2008,29(3):424-427
介质中传播方向相反的2束激光干涉可形成具有一维周期结构的体积全息图,而这种全息图可以看作一维光子晶体,称为一维激光全息图光子晶体,用特征矩阵法研究了一维激光全息图光子晶体的透射谱中的禁带随入射角、记录波长、介质折射率、折射率调制度的变化规律。结果表明:当入射角变大,激光波长、介质折射率及介质折射率调制度变小时, 禁带的位置向短波方向移动, 禁带宽度减小。  相似文献   

4.
采用麦克斯韦方程和速率方程相结合的模型和时域有限差分法,利用引入的有效增益分布因子概念研究了光子晶体中本征模的阈值特性。增益介质的大小以及在光子晶体中的位置直接影响光子晶体带边激光器的输出特性;有效增益分布因子描述了光子晶体中增益介质的空间分布特性。结果显示,带边本征模的激射阈值依赖于有效增益分布因子。不同的本征模具有不同的有效增益分布因子,那些有效增益分布因子较大的模式具有较低的阈值。通过调整增益介质的位置和长度,可以提高有效增益分布因子的值,从而降低激光器的阈值,这对于实现激光器的低阈值运行有指导作用。  相似文献   

5.
为了使得数值模拟更为精确,采用广义非线性薛定谔方程(GNSE)描述超短激光脉冲在光子晶体光纤中的传输演化过程,并利用二阶分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了相同脉宽和能量的超短脉冲在不同色散参量的光子晶体光纤中非线性传输和超连续谱的产生。比较了超短脉冲在光纤不同色散区传输时,高阶色散和非线性效应对超连续谱的产生以及对脉冲波形演化的影响。结果表明,相对于超短脉冲中心波长位于光子晶体光纤的正常和反常色散区,可以相应获得短波波段和长波波段的超连续谱输出,当超短脉冲中心波长位于零色散波长点时,通过色散和非线性效应的联合作用,更易于产生全波长段的平坦超连续谱。  相似文献   

6.
Bragg反射齿型平面凹面衍射光栅性能研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
李宝  杜炳政  朱京平 《物理学报》2015,64(15):154211-154211
本文基于Bragg反射光栅是一维光子晶体的一种特例结构, 提出利用一维光子晶体理论进行Bragg衍射光栅的设计并对其性能进行研究分析. 根据一维光子晶体理论, 建立了罗兰圆结构的凹面椭圆Bragg蚀刻衍射光栅, 研究了TE/TM模式下器件的分光特性以及入射角度改变对器件角色散造成的影响; 同时, 文中对比了空气介质型和金属铝线型椭圆Bragg蚀刻衍射光栅的光学性能. 研究结果表明: 选择合适的器件参数, 可以实现TE/TM模式下1.465-1.615 μm范围内波长衍射效率在95% 以上, 且空气介质型结构光栅的通道均匀性要优于金属铝线型结构光栅; 入射角在30°-60°范围内变化时, 相同入射角度下, TM模式下器件角色散大于TE模式. 基于Bragg衍射光栅设计的波分复用器是一种尺寸小、衍射效率高的新型EDG 波分复用器, 为未来密集型EDG波分复用器发展提供了一种新的设计思路.  相似文献   

7.
Zheng W  Zhou W  Wang Y  Liu A  Chen W  Wang H  Fu F  Qi A 《Optics letters》2011,36(21):4140-4142
A lateral cavity photonic crystal (PhC) surface-emitting laser is realized on a commercial epitaxial waveguide wafer without a distributed Bragg reflector first. Energy is coupled from the lateral resonance to surface-emitting light through the Γ band edge of the PhC with a square lattice. Electrically driven 1553.8?nm surface-emitting lasing action is observed at room temperature. The threshold current density of 667?A/cm2 is ultralow for the surface-emitting laser.  相似文献   

8.
二维点缺陷正方光子晶体的微腔结构   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
通过平面波展开法对由Al2O3介质棒在空气背景介质中构成含有点缺陷的二维正方光子晶体微腔结构进行研究,计算得出缺陷态能带以及缺陷态模场分布。缺陷模对应的电磁波波长为470~476nm。对该微腔结构的品质因数的求解,得出缺陷态光谱曲线。在光谱曲线中,随着传输波长的增大,将产生几个峰值,并且在475nm处的波动最为明显,反映出在475nm附近的电磁波段在缺陷处的光强较大。进一步利用全矢量等效折射率法研究该结构缺陷模频率的稳定性,得出等效折射率的变化曲线。从等效折射率变化曲线可以看出,当传输波长达到475nm时,该结构已经达到稳定传输的区域。含缺陷模的二维光子晶体微腔结构在光子晶体发光二极管以及高阈值半导体激光器等方面有着重要的应用价值。  相似文献   

9.
We have worked out some consequences of the optical nonlinearities due to laser induced changes in the order parameter of a liquid crystal. The change in the order parameter can be affected by laser induced suppression of the director fluctuations in liquid crystals and or changes in the tilt angle of smectic liquid crystals. Both the processes lead to well known nonlinear optical effects like self-focusing, self-divergence, self-phase modulation, wave mixing, and so on. In addition, we predict some new phenomena like self-iridescence and new types of optical spatial solitons. In the case of chiral liquid crystals in the short wavelength limit the laser beam induces a change in the twist and at the long wavelength edge of the Bragg band it leads to temporal oscillations in the twist and the transmitted intensity. In smectic liquid crystals interesting periodic structures in a standing laser wave are to be expected.  相似文献   

10.
Periodic incorporation of quantum wells inside a one-dimensional Bragg structure is shown to enhance coherent coupling of excitons to the electromagnetic Bloch waves. We demonstrate strong coupling of quantum well excitons to photonic crystal Bragg modes at the edge of the photonic band gap, which gives rise to mixed Bragg polariton eigenstates. The resulting Bragg polariton branches are in good agreement with the theory and allow demonstration of Bragg polariton parametric amplification.  相似文献   

11.
Liu  X. M. 《Laser Physics》2010,20(4):842-846

Based on a piece of highly-nonlinear near-zero-dispersion-flattened photonic crystal fiber (PCF), a broadly tunable multiwavelength erbium-doped fiber laser is proposed by using a bi-directionally pumping scheme. This kind of PCF induces the modulation-instability-assisted four-wave mixing to generate new wavelengths. The proposed laser with excellent stability is tunable and switchable by adjusting the fiber Bragg gratings and the variable optical attenuators. The outstanding merits of the proposed multiwavelength laser are the flexible tuning and the ultrabroad spectral range over 150 nm. Especially, the proposed laser source can work at the wavelength of less than 1460 nm, overcoming the limit of gain bandwidth of erbium-doped fiber.

  相似文献   

12.
Zhu L  Derose GA  Scherer A  Yariv A 《Optics letters》2007,32(10):1256-1258
We demonstrate electrically pumped large-area edge-emitting InGaAsP/InP two-dimensional photonic crystal lasers with angled facets at room temperature. The laser uses a weak index perturbation surface photonic crystal structure to control optical modes in the wafer plane. Measurements of the laser spectra show that the modal selection is due to satisfying the Bragg resonance conditions in both the longitudinal and the transverse directions. The lasing wavelength is tuned lithographically by changing photonic crystal lattice constants. We demonstrate a fine lasing wavelength tuning sensitivity (change of lasing wavelength over change of lattice constant) of 0.08 through the transverse lattice constant tuning.  相似文献   

13.
Laser-induced emission from rhodamine-B dye embedded in pseudo band gap opaline photonic crystals is discussed. The photonic crystals are fabricated using rhodamine-B doped polystyrene colloids and show 65% reflectance at the stop band centered at 604 nm. The reflectance of the crystal is increased to 74% by coating with a thin layer of gold. Both spontaneous and stimulated emissions of the dye are observed in the photonic stop band environment by exciting the crystal with the second harmonic (532 nm) of a Q-switched Nd:YAG laser. The thin layer of gold functioned as a high reflecting end mirror to the dye-doped cavity when the crystal is pumped from the substrate side. Angle-dependent suppression at the stop band wavelength is observed in the spontaneous emission of the dye. Spectrally narrow stimulated emission and lasing is achieved in the gold coated dyed PhC at a threshold pump power of 60 mW in a selective direction of 22° from the direction of excitation. By studying emission from several photonic crystals with different number of layers, it is concluded that a sharp threshold for lasing is not observed in uncoated photonic crystals when they contained fewer than 30 ordered layers and lesser than 70% reflectance.  相似文献   

14.
楔形盒染料掺杂胆甾相液晶激光器研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
岱钦  李勇  乌日娜  耿岳  全薇  李业秋  彭增辉  姚丽双 《物理学报》2013,62(4):44219-044219
设计制作了楔形盒掺杂激光染料PM580的胆甾相液晶器件, 研究了激光辐射行为. 在楔形液晶盒中出现了一系列与楔棱平行的向错线和不同规则形状的晶畴, 胆甾相液晶形成了平面态排列. 采用固体Nd:YAG倍频532 nm 波长激光作为抽运光, 获得调谐精度约1 nm, 调谐范围约17 nm的一维波长可调谐激光器. 楔形盒中, 液晶扭曲力与取向膜表面锚定力相互平衡的过程中胆甾相液晶螺距伸张, 光子禁带位置移动, 从而调谐光子禁带边沿出射激光波长. 关键词: 胆甾相液晶 楔形盒 激光辐射  相似文献   

15.
The effect of Kerr nonlinearity on the transmission of laser radiation in a one-dimensional photonic crystal has been investigated by the transfer-matrix method, modified to describe nonlinear effects. The crystal under study is a thin-film multilayer structure with a spatial distribution of the refractive index, which makes it possible to eliminate side bands in the transmission spectrum at each side of the photonic band gap and significantly increase the slope of the transmission curve. The transmission spectrum of such a photonic crystal structure has been studied for two opposite directions of laser radiation propagation. The anisotropy of nonlinear transmission is most pronounced near the edge of the photonic crystal band gap, which lies in the near-IR region. The proposed structure, having strong transmission anisotropy and sufficiently low reflection in the forward direction, can operate as an optical diode (analog of an electron diode).  相似文献   

16.
辜康乐 《发光学报》2010,31(6):942-945
利用传输矩阵方法,研究了镜像对称缓变准周期结构一维光子晶体的缺陷模。结果表明,当镜像对称缓变准周期结构一维光子晶体的周期数增加时,禁带宽度逐渐展宽;引入缺陷后,出现缺陷模,缺陷模的波长随缺陷层厚度增加和缺陷层介质折射率的增大而向长波方向移动。  相似文献   

17.
用于气体痕量检测的中红外空心布拉格光纤   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
布拉格光纤是一种一维光子晶体带隙导引光纤.针对布拉格光纤在气体痕量检测领域的应用,设计了传输波段中心波长位于中红外波段的半导体玻璃/有机聚合物基空心布拉格光纤.通过预制棒熔拉法,制备出了中红外空心布拉格光纤的样品.传输谱和弯曲特性测试表明布拉格光纤样品具有两个明显的传输波段,体现了带隙导光的特征.低阶传输波段的中心波长为4.4μm.  相似文献   

18.
高双折射光子晶体光纤中均匀布拉格光栅的特性   总被引:4,自引:0,他引:4  
王智  李欣蓓  王晶晶 《光学学报》2006,26(9):325-1328
研究了具有高双折射的光子晶体光纤(HB PCF)中均匀布拉格光栅(FBG)的光谱特性。利用紧凑的超格子模型,对光子晶体光纤的传输特性进行分析,研究正向传输和反向传输的模式之间的耦合规律,从而研究写入光子晶体光纤中的均匀布拉格光栅的特性。首先给出具有C6v对称性的零双折射光子晶体光纤中光纤布拉格光栅的布拉格波长λB随光纤结构参量的变化规律;然后分析一种高双折射光子晶体光纤中的光纤布拉格光栅的光谱特性,高双折射使两个不同偏振态的反射峰分开较大;最后分析了一种常用的双模双折射光子晶体光纤中光纤布拉格光栅的光谱特性,LP01模和LPe11模的两个偏振态对应的反射谱都由于高双折射而分开。  相似文献   

19.
李乾利  温廷敦  许丽萍  王志斌 《物理学报》2013,62(18):184212-184212
利用传输矩阵法研究了镜像异质三周期一维光子晶体中的光子局域态随单轴应力发生变化的特性. 对于镜像异质三周期光子晶体, 由于其镜像结构, 破坏了光子晶体的有序性, 产生了一个缺陷态, 使其在较宽的光子禁带中心有一个光子局域态透射峰. 研究表明: 当对镜像异质三周期光子晶体施加单轴应力时, 其中的光子局域态透射峰会随着应力的改变而发生剧烈的变化. 当外部微弱的机械应力施加到光子晶体上时, 对光子晶体形成一个拉伸应变, 拉伸应变引起光子晶体结构的变化, 进而大幅度影响光子局域态透射峰的透射率.结果表明: 透射峰的透射率明显受单轴应力的影响. 这些特性可为用此结构的光子晶体设计超高灵敏度压力传感器提供理论参考. 关键词: 光子晶体 单轴应力 光子局域态 传输矩阵  相似文献   

20.
郭文华  王鸣  夏巍  戴丽华  崔恩营  倪海彬 《物理学报》2011,60(12):124213-124213
用改进的垂直沉积法在光纤端面制备了高质量的SiO2胶体光子晶体,经过烧结、固化构成胶体光子晶体-光纤结构. 用扫描电子显微镜确定了样品为面心立方密排结构,其密排面平行于光纤基底表面. 利用全光纤传感网络测试了该胶体光子晶体,反射峰中心位于845 nm处,与Bragg理论计算值符合很好. 将该样品浸入不同折射率的液体中,反射光谱的峰值位置随着液体折射率的改变而发生偏移,近似呈线性关系,实现了峰位可调. 对于不同浓度引起的液体折射率的变化,基于光纤的胶体光子晶体结构也能够很好地分辨出来. 关键词: 可调胶体光子晶体 2微球')" href="#">SiO2微球 Bragg反射 光纤  相似文献   

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