对比激光辐射:纳米光学天线新进展CSCD

美国伯克利实验室的研究人员研发出一种纳米光学天线,可极大增强原子、分子和半导体量子点的自发辐射。该进展为发光二极管在短距光通信,包括光学互连芯片和其他潜在应用方面取代激光器开启了大门。     

美研制出首个超材料3D纳米光学谐振腔

美国伯克利国家实验室Xiang Zhang教授率领的研究团队通过超薄银和锗多层交替研制了一种“超材料”，创建了三维光学腔，开辟了真正的纳米尺度光学谐振腔设计的新方法。光学谐振腔是激光器的最主要组成部分，具有良好的电磁性能，广泛适用于纳米激光器、发光二极管、光学传感器和光子通信等。     

前沿动态CSCD

对比激光辐射：纳米光学天线新进展
　　美国伯克利实验室的研究人员研发出一种纳米光学天线,可极大增强原子、分子和半导体量子点的自发辐射。该进展为发光二极管在短距光通信,包括光学互连芯片和其他潜在应用方面取代激光器开启了大门。伯克利实验室材料科学分部的电气工程师 Eli Yablonovi 说：“与受激光辐射相比,自发光辐射一直不被重视”。“但是,利用恰当的光学天线,自发光辐射实际上可以比受激光辐射更快。”Yablonovitch任教于加州大学伯克利分校,指导美国国家科学基金会中心从事节能电子科学（E3S）的研究,同时他也是伯克利Kavli 能源纳米科学研究所（ Kavli ENSI ）的成员之一。他率领的团队,使用金制成的外部天线,使铟镓砷磷制成的纳米棒的自发光辐射有效增强了115倍。这个接近200倍的增加,在减小受激光辐射和自发光辐射速度差方面,具有里程碑意义。当增加到200倍时,自发辐射率会超过受激辐射率。 Yablono-vitch说,“我们相信利用光学天线,自发辐射率增强有可能超过2500倍,同时保持50％以上的发光效率,”采用光学天线增强型发光二级管替换微芯片上导线,将实现更快的光互连和更强的计算能力。该项研究成果发
　　表在美国国家科学院学报（ PNAS）中,论文题为“光学天线增强型自发光辐射”。在高科技的世界,激光无处不在,已经成为高速光通信的主力。然而,激光在诸如1m或更小的短距光通信方面也存在弊端--他们消耗过多电能,通常会占用太多空间。发管二极管将成为更有效的替代选择,但却受限于它们的自发辐射率。     

漫射光宽视场光学天线的设计

利用光线追迹的方法分析了半球光学天线及另外两种截取角小于90°的欠半球和大于90°的超半球光学天线的光学增益和接收视场,提出了选择合适截取角的原则,并确认半球形光学天线是一种很合适的漫射光宽视场光学天线;同时分析了均匀能量环境下半球光学天线圆截面上接收到光功率的分布,并提出了设计半球形光学天线基本参量的原则;用光学理论推导出了采用半球形光学天线时能够到达光敏面的光线所应满足的条件,分析了它对光学滤波设计的意义.     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室(以下简称实验室)始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙2院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问(1989.4～1993.6)。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室(以下简称实验室)始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问(1989.4~1993.6)。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学     

碳纳米管光学天线的有效波长和谐振特性

将经典金属自由电子气模型应用于金属型碳纳米管, 基于光学天线有效波长理论, 得出了金属型碳纳米管光学天线响应的有效波长与碳纳米管介电特性之间的普适关系. 在对碳纳米管介电特性进行第一性原理计算的基础上, 以金属型4 Å碳纳米管为例, 进一步研究了金属型碳纳米管光学天线响应的有效波长与入射波长之间的关系, 以及金属型碳纳米管光学偶极子天线的谐振特性. 通过将已有传统金属光学天线和碳纳米管天线有效波长的研究结果进行对比, 验证了本文理论的正确性. 结果表明, 碳纳米管光学天线响应的有效波长与入射波长呈近似线性关系, 与传统金属材料构成的同直径光学天线相比, 碳纳米管天线显示出了更强的波长压缩能力, 并且在可见光到红外波段内易于发生谐振. 该研究方法可为碳纳米管光学天线研究提供新的思路.     

毫米波赋形聚焦双反射面天线设计

为实现一种具有近场聚焦、斜波束出射能力的偏馈口径天线,采用几何光学方法设计了一种赋形聚焦双反射面天线。基于光线传播的能量守恒定律、Snell定律及光径长度相等三个光学定律开展了天线主反射面赋形设计,副反射面的设计采用 Snell 定理作为约束条件。 通过理论公式和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为 110 cm、波束出射方向与竖直方向成 20夹角的赋形聚焦偏馈双反射面天线。在中心频率 95 GHz 下,实测相位实现近场聚焦,出射波束与垂直方向成20夹角。     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室(以下简称实验室)始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙2院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问(1989.4～1993.6)。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学     

基于2D微电子机械系统(MEMS)镜全向激光雷达光学系统设计

为了满足全向激光探测的需求,提出一种基于2DMEMS镜扫描的激光雷达结构。激光器通过1×6高速光开关分时地给6个扫描子系统提供光信号,6个扫描子系统探测视场叠加起来可实现360°激光探测。每个扫描子系统的扫描范围为60°×30°,其中包含一个扩展MEMS镜扫描角度的发射光学天线和一个大视场有增益的接收光学天线。发射光学天线将MEMS镜±10°的扫描角扩展到±30°,发散度小于0.2mrad;接收视场内的激光波经过接收天线在探测器上所成的半像高小于1mm,接收增益为3.65。通过计算修正后的激光雷达方程可得到发射功率20 W的激光束在工作距离100 m内的回波功率≥1 nW,结果表明该光学系统可适用于激光雷达系统。     

微纳光学结构与太赫兹辐射产生技术的研究进展

太赫兹(THz)技术在基础研究与产业应用中具有重要研究意义,但其广泛应用仍受限于高效、紧凑的THz源,特别是0.5～2.0 THz波段。目前,人们已经采用了多种技术产生THz辐射,基于光学的方法是其中最重要的手段。首先,针对THz脉冲波及连续波,基于光电导效应及非线性光学差频的THz辐射产生机理,总结了近年来微纳光学结构在提高泵浦光至THz转换效率上的应用。然后,分析了金属纳米光天线通过增强泵浦光局域电场提高THz辐射效率和将金属纳米光天线作为THz辐射源两种增强情况。最后,展望了其他类型的光学微纳结构,尤其是全介质光学天线支持的米氏谐振、无辐射模式以及连续域中束缚态等新颖物理现象在THz辐射产生中的增强作用。     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室（以下简称实验室）始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙珞院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问（1989．4-1993．6）。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,     

长出瞳距离轴四反光学天线的设计研究

传统离轴反射光学天线的出瞳距较短,需要中继光学系统将出瞳成像于快反镜附近,这会增加后续光路和结构的复杂度,且中继光学系统的后向散射光会对激光通信终端产生严重的影响。针对上述缺陷,设计了长出瞳距离轴四反光学天线,该光学天线的出瞳被直接设计在快反镜上,省去了中继光学系统。首先,从同轴三反像差理论出发,推导了像差表达式和初始结构方程。然后,基于像差理论和出瞳位置要求,计算了离轴四反光学天线的初始结构参数,并采用Zemax软件对初始结构进行光线追迹和性能优化。最后采用Zemax对离轴四反光学天线进行了公差分析。结果表明:所提系统性能优异,结构紧凑,加工和装调公差合理,满足激光通信终端性能要求。     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室(以下简称实验室)始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙2院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问(1989.4～1993.6)。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,拥有12000平方米的独立实验楼。多年来实验室一直得到国家科技部、自然科学基金委及中国科学院的大力支持,特别是近年来在中国科学院知识创新工程和依托单位支持下,在学科建设、实验室建设、研究队伍建设及人才培养等方面取得了长足的进步。实…     

光学元件库--欧普特科技

北京欧普特公司参照国际通常规格及技术指标,备有完整系列的精密光学零部件(备有产品样本供参考),供国内各大专院校、科研机构、实验室随时选用,公司同时可为用户提供技术咨询。     

光学元件库——欧普特科技

北京欧普特科技有限公司参照国际通用规格及技术指标,备有完整系列的精密光学零部件(备有产品样本供参考)供国内各大专院校、科研机构和实验室随时选用,我公司同时可为您提供技术咨询.光学透镜:平凸、双凸、平凹、双凹、消色差胶合透镜等,直径1～1 5 0mm ,焦距1～1 0 0 0mm ,材料包括光学玻璃、紫外石英玻璃、有色光学玻璃和红外材料.光学棱镜:1～5 0mm各种规格直角棱镜及其它常用棱镜.光学反射镜:各种尺寸规格的镀铝、镀银、镀金及介质反射镜,直径5～2 0 0mm .光学窗口:各种尺寸规格、材料的光学平面窗口和平晶,直径5～2 0 0mm .各种有色玻…     

光纤在光学实验中的应用

以光学实验中的几个典型实验为例， 简述了光纤在光学实验中的应用． 不仅提高了原有的光学实验的观测效果， 还可以增加新的实验内容， 改进实验装置， 使一些原来在一般实验室条件下无法观测到的光学现象能够很容易地观察和定量测量．     

空间相机光学窗口的热光学评价

光学窗口是空间相机光学系统中直接暴露在轨道热真空环境中的光学元件，所处的热环境非常复杂，要产生温度梯度，从而对空间相机的成像质量和分辨率产生影响，文中结合工程实际，以光学波像差的基本理论为基础对空间相机光学窗口的非轴地称温度场进行了热光学评价，编程计算了空间相机光学窗口在一个轨道周期内各典型位置处的均方波像差，并把计算结果与美国“天空实验室”光学窗口的相应数据进行比较，以验证本文热光学分析的合理性     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室（以下简称实验室）始建于1989年，是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙珞院士是实验室的创始人和第一届主任，黄昆院士为实验室顾问（1989．4—1993．6）。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，拥有12000平方米的独立实验楼。多年来实验室一直得到国家科技部、自然科学基金委及中国科学院的大力支持，特别是近年来在中国科学院知识创新工程和依托单位支持下，在学科建设、实验室建设、研究队伍建设及人才培养等方面取得了长足的进步。     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室（以下简称实验室）始建于1989年，是国内惟一专门从事发光学及其应用研究盼中国科学院开放实验室。徐叙珞院士是实验室的创始人和第一届主任，黄昆院士为实验室顾问（1989．4～1993．6）。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，拥有12000平方米的独立实验楼。多年来实验室一直得到国家科技部、自然科学基金委及中国科学院的大力支持，特别是近年来在中国科学院知识创新工程和依托单位支持下，在学科建设、实验室建设、研究队伍建设及人才培养等方面取得了长足的进步。