光学材料 介质光学理论

TB342 2005032246 梯度折射率对半透明介质温度场的影响=Influence of gradient index to the temperature field of semitransparent medium[刊,中]／黄勇(清华大学工程力学系．北京 (100084)),梁新刚…∥红外与毫米波学报．-2004,23 (3).-217-220 对梯度折射率半透明介质内辐射热平衡温度场进行 了计算,考察了黑壁面及镜反射半透明界面时,线性和正 弦两种不同折射率分布对温度的影响。当介质层边界为 黑壁面,辐射能从光密介质向光疏介质传递时发生全反射     

变折射率透镜的研究和发展现状

变折射率介质是折射率按一定规律变化的介质,又称为非均匀介质、梯度折射率介质或渐变折射率介质．这种介质在自然界普遍存在．早在公元１００年,就有人研究大气层（非均匀介质）的折射现象．在光学系统中,麦克斯韦在１８５４年首先设计了折射率对某点呈球对称的“鱼眼”透镜．１９０５年,伍德设计了一个折射率和径向距离有关的伍德透镜．但由于制作工艺没有解决,因而变折射率透镜发展十分缓慢．１９６８年,日本北野一郎?...     

决定介质折射率因素的经典计算

就介质折射率的物理意义首先从理论上作了说明,然后从经典概念出发对介质折射率的表达式作了推导,指出了决定介质折射率的因素,即组成介质的原子结构、原子种类、每一个原子周围电子分布的情况及辐射的频率。通过理论计算和实验数值的对比表明,所推导出的结论及相关的计算方式是正确的,对介质折射率的研究和在特殊领域对折射率有一定要求的材料的制备具有一定的指导意义。     

封面故事

<正>Luneburg透镜,一个经典的渐变折射率分布的球形透镜,具有无像差理想成像和理想聚焦的新奇物性。通过三维空间中渐变折射率介质调控其光传输特性,从而实现传统单一的均匀介质透镜器件所不具有的消像差、大视场的功能,在纳米光子学、集成光学、通信光纤等领域具有重要应用潜力。根据有效介质近似理论,其内部渐变的折射率分布可通过渐变超材料等效为渐变折射率介质来实现,但受现有微纳加工方法的限制,目前已     

几何光学 光学系统、成像与分析

O435．1 2005053223 变折射率介质中光线追迹通用算法的研究=Study on uni- versal ray tracing algorithm in the medium of cariable re- fractive index[刊,中]／黄战华(天津大学精密仪器与光电 子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室．天津 (300072)),程红飞…∥光学学报．-2005,25(5)．-589- 592     

对工科中专物理教材的点滴意见

在工科中专物理教材编写组编、陕西省中专物理教材编写组修订的《物理》（第三版）下册第147页中，介绍了两种媒质的相对折射率之后，写道：“折射率越大，光偏折得越厉害．”我认为这句话有些不妥，应作些修改．就这句话本身而言，不与上下文联系应该是正确的．因为折射率即指介质的绝对折射率．但教材是在介绍了相对折射率的定义之后，还没有介绍绝对拆射之前叙述的．显然应该是针对相对折射率而言的，意在说明相对折射率的意义，这就出现了错误．书中并没有说明光是从何种介质进入何种介质的．如果光是从光疏介质1进入光密介质刀的，如图…     

小尺度表面粗糙度与介质吸收对介质折射率测量的影响（英文）

将介质表面的小尺度粗糙度等效为覆盖在理想光滑表面上的多层等厚折射率渐变的薄膜,并通过特征矩阵计算多层等效膜模型的P光反射率与入射角的关系.将吸收介质的折射率虚部带入菲涅尔公式进行计算.运用COMSOL Mutiphysics软件对表面粗糙度和介质吸收进行建模和仿真计算.计算结果表明,小尺度表面粗糙度与介质吸收都会导致折射率测量产生误差.分别考虑以布儒斯特角和全反角作为折射率测量的手段,为了得到优于10~(-5)的测量准确度,测量表面粗糙介质的折射率时,采用全反角进行判定;测量具有吸收效应的介质折射率时,采用布儒斯特角进行判定.     

非线性光学 位相共轭、自聚焦等相关效应

O437 2006043105含负折射率介质非线性Bragg腔的双稳态特性=Bistableproperties of nanlinear Bragg cavity containing negative re-fractive index materials[刊,中]/蒋美萍(南京理工大学材料科学与工程系.江苏,南京(210094)) ,陈光…∥光子学报.—2006 ,35(4) .—535-539研究了含负折射率介质一维光子晶体非线性Bragg腔的透射特性、光学增强和双稳态特性、对负折射率介质无色散和有色散非线性Bragg腔及由两种正折射率介质构成的非线性Bragg腔的透射谱、光学增强、缺陷模的线宽、入射光的红移量、双稳态开关阈值进行了比较。含负折射率…     

平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性

利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,推导出平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时的解析表达式,对平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析,讨论了介质梯度折射率系数和光束阶数对传输特性的影响。研究表明,平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时轴上光强分布呈现周期性变化,其周期决定于介质梯度折射率系数,而与光束的阶数无关;轴上峰值处的横向光强分布受梯度折射率系数和光束阶数的影响较大,横向光强的最大值随着梯度折射率系数的增大而增大。     

介质薄膜折射率和厚度的同时测定

椭圆仪在测量介质薄膜和研究表面方面得到了广泛的应用．其主要优点是精度较高,而且是一种非破坏性测量．目前使用椭圆仪时,一般都是给定介质薄膜的折射率,再由椭圆仪的测量值来计算出膜的厚度．但在实际情况中,介质薄膜的折射率往往也是一个待测的参数．所以,如何用椭圆仪来同时测定介质薄膜的折射率和厚度,是一个很有实际意义的问题．一、原理椭圆仪的工作原理和在已知薄膜折射率的情况下如何测定薄膜的厚度,在一些文?...     

余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性

为了研究光束在梯度折射率介质中的传输规律,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,推导出余弦高斯光束在梯度折射率介质中传输的解析表达式,对余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析,并进一步讨论了介质梯度折射率系数和调制参数对传输特性的影响。结果表明,余弦高斯光束在梯度折射率介质中传输时,轴上光强分布呈现周期性变化,横向光强分布受梯度折射率系数和调制参数影响较大。余弦高斯光束传输时具有不稳定性,通过适当调节参数,可在空间某位置实现余弦高斯光束的整形。     

集成光学 光波导参数测试

TN252 2005031939 渐变折射率波导表面折射率的确定=Determination of surface index of graded-index waveguides[刊,中]／付国兰 (上海交通大学物理系．上海(200240)),曹庄琪…∥光学 学报．-2005,25(2)．-161-164 单调变化的渐变折射率波导的表面折射率大于波导 基模的有效折射率,因而不能用传统的m-线方法测量。 利用分析转移矩阵(ATM)方法研究了渐变折射率波导中 的表面等离子波,提出了一种确定波导近表面折射率的实     

表面等离激元探针的高介电灵敏度与液体折射率测定

利用金纳米棒在光照射下激发表面等离激元的性质,实验研究了其在不同介电环境下的吸收光谱.通过分析纵向等离子体共振吸收峰峰位随介质折射率的变化,获得了金纳米棒表面等离激元探针测量介质折射率的经验公式为n=(385.59)-1(λ/nm-290.56).利用金纳米棒表面等离激元探针的高介电灵敏度,测试了一些未知液体的折射率,并与阿贝折射仪测量法的结果相比较.结果与分析表明,本方法较之阿贝折射仪测量介质折射率的方法具有更高的精密度.因此,表面等离探针可用于拓展大学物理实验中的介质折射率测量实验.     

艾里光束通过负折射率介质的传输特性

为了研究艾里光束(Airy beams)通过负折射率介质中的传输特性,利用ABCD矩阵光学理论推导出了Airy光束通过负折射率介质的传输解析表达式.利用该解析表达式得到了Airy光束通过负折射率介质的传输特性.计算结果表明,Airy光束通过负折射率介质后的自加速和光强都可以通过负折射率介质的工作频率调控.Airy光束通过负折射率介质的横向偏转系数随传输距离z的增大而加速偏转;同时当传输距离z相同而负折射率介质的工作频率不同时,偏转系数也不相同.Airy光束的强度和偏转度都可以通过负折射率介质的工作频率调控.结果显示可以利用负折射率介质的工作频率方便有效地调控Airy光束,研究结果在光学器件设计和医学科学中都有潜在的应用价值.     

余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性

 为了研究光束在梯度折射率介质中的传输规律,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,推导出余弦高斯光束在梯度折射率介质中传输的解析表达式,对余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析,并进一步讨论了介质梯度折射率系数和调制参数对传输特性的影响。结果表明,余弦高斯光束在梯度折射率介质中传输时,轴上光强分布呈现周期性变化,横向光强分布受梯度折射率系数和调制参数影响较大。余弦高斯光束传输时具有不稳定性,通过适当调节参数,可在空间某位置实现余弦高斯光束的整形。     

小尺度表面粗糙度与介质吸收对介质折射率测量的影响

将介质表面的小尺度粗糙度等效为覆盖在理想光滑表面上的多层等厚折射率渐变的薄膜,并通过特征矩阵计算多层等效膜模型的P光反射率与入射角的关系.将吸收介质的折射率虚部带入菲涅尔公式进行计算.运用COMSOL Mutiphysics软件对表面粗糙度和介质吸收进行建模和仿真计算.计算结果表明,小尺度表面粗糙度与介质吸收都会导致折射率测量产生误差.分别考虑以布儒斯特角和全反角作为折射率测量的手段,为了得到优于10-5的测量准确度,测量表面粗糙介质的折射率时,采用全反角进行判定;测量具有吸收效应的介质折射率时,采用布儒斯特角进行判定.     

部分相干平顶光束在梯度折射率介质中的传输特性

利用广义惠更斯-菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干平顶光束在梯度折射率介质中传输的交叉谱密度函数解析表达式,对部分相干平顶光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析,并进一步讨论了介质梯度折射率系数、光束阶数以及光束相干性对传输特性的影响.结果表明,部分相干平顶光束在梯度折射率介质中传输时的轴上光强分布呈现周期性变化了,且周期由梯度折射率系数决定,而与光束相干性无关.光束阶数越高、相干性越好、介质梯度折射率系数越大,则在介质中的轴上峰值光强越大.并且,在光强峰值位置附近的光强分布随传输距离的变化非常剧烈.     

光学应用 光学医学应用

O436.2 2007054988光在多层不匹配介质中的稳态传输=Steady-state photontransport in multi-layered mismatched medium[刊,中]/王喜昌(烟台大学光电信息学院.山东,烟台(264005)) ,范文强…//光学精密工程.? 2007 ,15(5) .? 656-661分析了光在多层不匹配折射率介质中的漫射方程,给出了精确的漫射方程解。用蒙特卡罗方法检验了稳态的漫射方程。通过与多层介质的空间分辨漫反射蒙特卡罗方法的比较,验证了方法的正确性。讨论了有限尺寸光源和折射率的变化对空间分辨漫反射的影响。实验结果表明,折射率的变化对漫射的影响会因折射率的不同而不…     

光学材料 光学晶体、液晶

O734 2005032257 完全禁带二维光子晶体的研究=Two dimensional photon- ic crystals with complete band gaps[刊,中]／张磊(中科院 光电所微细加工光学技术国家重点实验室．四川,成都 (610209)),张晓玉…∥半导体光电．-2004,25(6)．- 480-483 利用平面波展开法,对存在完全禁带的正三角排列的 气柱型二维光子晶体和蜂窝状排列的介质柱型二维光子 晶体进行了研究,分析了柱的半径和介质折射率对完全禁 带大小的影响。结果表明,正三角排列气柱型比蜂窝状排     

基于金属-介质-金属多层膜结构的空芯光纤折射率传感器

提出了一种新型的基于金属-介质-金属的多层膜结构的空芯光纤折射率传感器,通过建立光学模型计算了该传感器的传输光谱。对介质膜材料分别为二氧化硅、环烯烃聚合物和碘化银时的传感器性能进行了分析。当空芯光纤内部检测液体折射率处于不同范围时,所设计的传感器分别利用导模共振、表面等离子体共振以及波导耦合表面等离子体共振的原理进行传感。相比于传统的空芯光纤传感器,所提的传感器不仅检测范围超大(1.3~1.64,几乎覆盖了全部液体介质的折射率)而且品质因数提高了一倍。