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基于受激布里渊散射效应的硫系玻璃光器件研究进展
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作者 戴世勋 王莹莹 +4 位作者 李杏 杨佩龙 王训四 义理林 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第3期9-18,共10页
硫系玻璃具有较宽的红外透过范围及极高的线性和非线性折射率。综述了基于受激布里渊散射效应的硫系玻璃光器件研究进展,以及硫系光纤和波导器件在布里渊激光器、慢光产生和微波光子滤波器等领域的应用现状,指出了研究中存在的问题,并... 硫系玻璃具有较宽的红外透过范围及极高的线性和非线性折射率。综述了基于受激布里渊散射效应的硫系玻璃光器件研究进展,以及硫系光纤和波导器件在布里渊激光器、慢光产生和微波光子滤波器等领域的应用现状,指出了研究中存在的问题,并展望了其发展前景。 展开更多
关键词 非线性光学 受激布里渊散射效应 硫系玻璃光纤和波导 受激布里渊散射阈值
单模硫系玻璃光纤的制备及其超连续谱的产生特性 预览
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作者 陈玮 朱宁 +3 位作者 赵浙明 王训四 戴世勋 《无机材料学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期678-682,共5页
硫系玻璃具有独特的红外光学性能和极高的光学非线性等特点,使得硫系光纤成为中红外超连续谱产生的优选材料。基于二次挤压法制备了单模As-S光纤,并利用飞秒脉冲和光参量放大器作为泵浦源研究了该光纤的中红外超连续谱的产生特性,包括... 硫系玻璃具有独特的红外光学性能和极高的光学非线性等特点,使得硫系光纤成为中红外超连续谱产生的优选材料。基于二次挤压法制备了单模As-S光纤,并利用飞秒脉冲和光参量放大器作为泵浦源研究了该光纤的中红外超连续谱的产生特性,包括光纤长度、泵浦波长、泵浦功率对超连续谱产生的影响。结果表明该单模光纤具有较低的传输损耗和较小的材料色散分布;相比于传统零色散点波长附近泵浦,在正常色散区且杂质吸收峰附近泵浦也可获得脉冲的极大展宽(泵浦参数:4.5μm,1 k Hz,150 fs,光纤长度23 cm,输出谱宽为1.5-8.7μm@60 dB带宽);较短长度的硫系光纤便可产生超宽频谱输出,相反,光纤长度越长输出频谱越窄且平坦性变差。 展开更多
关键词 硫系玻璃 单模光纤 超连续谱
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低零色散Ge-Ga-Se-CsI硫卤玻璃 预览
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作者 陈朋 薛祖钢 +6 位作者 田优梅 赵浙明 王训四 戴世勋 王荣平 徐铁峰 《光子学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期253-258,共6页
从玻璃组分与玻璃光学折射率分布及零色散波长位置的影响机理出发,研究低色散卤化物对硫系玻璃的色散调控作用.制备了Ge-Ga-Se-CsI硫卤玻璃,利用差示扫描量热仪、红外椭偏仪、红外光谱仪等测试了该玻璃的物化性质,分析了原料和玻璃... 从玻璃组分与玻璃光学折射率分布及零色散波长位置的影响机理出发,研究低色散卤化物对硫系玻璃的色散调控作用.制备了Ge-Ga-Se-CsI硫卤玻璃,利用差示扫描量热仪、红外椭偏仪、红外光谱仪等测试了该玻璃的物化性质,分析了原料和玻璃提纯工艺、CsI含量对玻璃形成以及透过范围的影响,并计算了该玻璃的材料色散.实验结果表明:该玻璃的透过范围可覆盖可见光至中远红外波段(0.55~18μm);该玻璃的材料零色散点随着CsI含量的增加明显蓝移,摩尔百分比为20%和40%的CsI含量可使该玻璃材料的零色散波长蓝移至3.5μm和1.5μm附近,且该玻璃的热稳定性较好,有利于低色散中红外光纤的制备和应用.结合玻璃提纯技术和高温聚合物保护拉丝光纤拉丝工艺,获得了最低损耗为8.2dB/m的单折射率硫卤玻璃光纤. 展开更多
关键词 硫卤玻璃 材料色散 色散蓝移 低零色散点 中红外光纤
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中红外Ge20As20Se15Te45硫系玻璃光纤光栅光开关 预览 被引量:1
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作者 +2 位作者 曾江辉 戴世勋 王训四 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2017年第7期235-241,共7页
利用熔融淬冷法制备了Ge20AszoSe,5Te惦硫系玻璃,测试结果表明该玻璃在中红外波段具有良好的红外透过特性和极高的非线性,采用z一扫描技术测试其中红外三阶非线性系数高达n2=6.72x10^18m:yw@4μm。以此材料为基质,设计了两种工作... 利用熔融淬冷法制备了Ge20AszoSe,5Te惦硫系玻璃,测试结果表明该玻璃在中红外波段具有良好的红外透过特性和极高的非线性,采用z一扫描技术测试其中红外三阶非线性系数高达n2=6.72x10^18m:yw@4μm。以此材料为基质,设计了两种工作在中红外波段的硫系玻璃光纤光栅光开关。利用分布时域传递矩阵;(TD-TMM)和非线性耦合方程模拟计算了光栅光开关的反射谱和波长偏移特性。研究结果表明,通过调节输入光强可以灵活调节光纤光栅的中心波长向短波或长波方向移动,进而可以获得光开关。在调制深度为lxl0^8的均匀硫系光纤光栅,获得光开关的功率阈值约为1.6GW/cm2,当引入相移光栅后,调制深度可以降低为3x10^4,并且其光开关的功率阈值也降低到210MW/cm2。 展开更多
关键词 硫系玻璃 光纤 光纤光栅光开关 功率阈值
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Te基远红外硫系玻璃光纤的制备及性能分析 预览 被引量:2
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作者 吴波 赵浙明 +7 位作者 王训四 江岭 密楠 潘章豪 刘自军 聂秋华 戴世勋 《物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期127-133,共7页
随着光学技术由可见向中、远红外等长波长领域的发展,可透远红外的玻璃光纤研究成为近年来光学领域的发展热点之一.传统含Se的Te基硫系光纤无法工作于12μm以上的远红外.本文研究了新型GeTe-AgI硫系玻璃体系的提纯制备,利用挤压技术,制... 随着光学技术由可见向中、远红外等长波长领域的发展,可透远红外的玻璃光纤研究成为近年来光学领域的发展热点之一.传统含Se的Te基硫系光纤无法工作于12μm以上的远红外.本文研究了新型GeTe-AgI硫系玻璃体系的提纯制备,利用挤压技术,制备了阶跃型GeTe-AgI远红外光纤,其光学损耗为:15.6 dB/m@10.6μm,整体低于24 dB/m@8—15μm.在实验过程中,首先采用传统的熔融-淬冷法和蒸馏纯化工艺制备了GeTe-AgI高纯玻璃样品.利用差示扫描量热仪、红外椭偏仪、红外光谱仪等测试了玻璃的物理性质和红外透过性能,分析了提纯工艺、AgI原料纯度对玻璃形成以及透过的影响,最后采用分步挤压法制备了芯包结构光纤.实验结果表明:蒸馏提纯和AgI原料纯度对玻璃的透过性能有着决定性的影响,同时Te含量的增加影响了玻璃的抗析晶能力,但新型挤压制备工艺和有效提纯技术共同保障了较低损耗Te基光纤的制备,所获得的GeTe-AgI光纤具有远红外宽谱应用的潜能(工作波段5.5—15μm)并且绿色环保,可以满足CO2激光的能量传输和远红外传感应用. 展开更多
关键词 GeTe-AgI 硫系玻璃 远红外光纤 绿色环保
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Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S玻璃微球-石英光纤锥耦合系统的荧光回廊模特性 预览
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作者 兴迪 吴越豪 +5 位作者 杨正胜 戴世勋 徐铁锋 勤远 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期137-144,共8页
以熔融淬冷法自制了Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S硫系玻璃,并以此为基质材料,用漂浮粉料熔融法制备了直径分布为50—200μm的高品质因数(Q〉10~4)的有源硫系玻璃微球谐振腔.在显微镜下优选出一颗表面质量好、球形度较高、直径为72.84μm的微... 以熔融淬冷法自制了Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-S硫系玻璃,并以此为基质材料,用漂浮粉料熔融法制备了直径分布为50—200μm的高品质因数(Q〉10~4)的有源硫系玻璃微球谐振腔.在显微镜下优选出一颗表面质量好、球形度较高、直径为72.84μm的微球,与氢氧焰扫描拉锥法制备的一根腰锥直径为1.93μm的石英光纤锥进行近场耦合.根据基质材料的吸收光谱特性,选用808 nm的半导体激光器作为抽运源.实验测得光纤锥倏逝波场激发出了掺Tm~(3+)硫系玻璃微球在1460 nm附近的荧光回廊模式,其典型共振峰间隔为4.39 nm.实验测得的荧光回廊模式与米氏散射理论计算结果符合度较高(最大误差仅为0.047%),验证了本文提出的掺Tm~(3+)硫系微球制备及耦合工艺的可行性. 展开更多
关键词 Tm3+掺杂硫系玻璃 微球谐振腔 回音壁模式
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硫系玻璃超快光子晶体光开关特性研究 被引量:3
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作者 马蓓娇 +5 位作者 陈飞飞 戴世勋 沈祥 徐铁峰 聂秋华 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期359-365,共7页
利用熔融淬冷法制备了GeSbSe硫系玻璃,并用Z扫描法测试了其三阶非线性特性。以制备的硫系玻璃作为基质材料设计了通信波段的光子晶体光开关器件,采用平面波展开法优化了光子晶体结构的带隙,利用时域有限差分(FDTD)法分析了所设计的光... 利用熔融淬冷法制备了GeSbSe硫系玻璃,并用Z扫描法测试了其三阶非线性特性。以制备的硫系玻璃作为基质材料设计了通信波段的光子晶体光开关器件,采用平面波展开法优化了光子晶体结构的带隙,利用时域有限差分(FDTD)法分析了所设计的光子晶体光开关结构的传输特性,通过调整晶格常数与点缺陷的半径,获得了在超短激光脉冲诱导下的硫系玻璃超快光子晶体光开关。数值计算表明,对于1 550nm通信波段,通过调节泵浦光强并使微腔处折射率改变,可以实现对光波的导通与截止。分析结果显示,本文光开关的阈值功率密度为7.7×109 W/cm2,开关消光比为25.48dB,品质因子达到104。 展开更多
关键词 非线性光学 光开关 时域有限差分(FDTD) 光子晶体 硫系玻璃
硫系拉曼光纤激光器研究进展 被引量:3
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作者 徐航 戴世勋 +7 位作者 李杏 吴越豪 吴丽华 刘自军 王训四 徐铁峰 聂秋华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第3期17-29,共13页
硫系玻璃具有优良的中红外光学透过性能、极高的线性和非线性折射率。近年来,硫系玻璃光纤中较高的受激拉曼效应在全光器件和级联激光器等方面的应用引起了研究者极大的关注。回顾了硫系玻璃拉曼光纤激光器的研究历程,包括对硫系级联... 硫系玻璃具有优良的中红外光学透过性能、极高的线性和非线性折射率。近年来,硫系玻璃光纤中较高的受激拉曼效应在全光器件和级联激光器等方面的应用引起了研究者极大的关注。回顾了硫系玻璃拉曼光纤激光器的研究历程,包括对硫系级联拉曼光纤激光器、硫系微纳光纤拉曼光纤激光器和硫系拉曼光纤激光器的理论研究,指出了现有研究存在的问题,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 激光器 拉曼光纤激光器 硫系玻璃光纤 受激拉曼散射 中红外 非线性
Ge-Sb-Se硫系玻璃光纤的CO2激光导能特性 被引量:1
9
作者 严春阳 吴丽华 +3 位作者 戴世勋 刘自军 王训四 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期192-196,共5页
制备了低杂质吸收的Ge20Sb15Se65硫系玻璃并拉制了不同直径的光纤,进行了10.6μmCO2激光导能实验。实验结果表明,制备的Ge20Sb15Se65硫系玻璃具有良好的抗析晶特性,在5~11μm波段透过率约为64%。在高功率CO2激光作用下,Ge20Sb15S... 制备了低杂质吸收的Ge20Sb15Se65硫系玻璃并拉制了不同直径的光纤,进行了10.6μmCO2激光导能实验。实验结果表明,制备的Ge20Sb15Se65硫系玻璃具有良好的抗析晶特性,在5~11μm波段透过率约为64%。在高功率CO2激光作用下,Ge20Sb15Se65玻璃光纤端面会出现熔融损伤,原因在于光吸收产生的热堆积导致光纤端面温度快速升高。当光纤直径为800μm、长度为430mm、输入端功率为5267mW时,输出功率最大,为809mW,输出功率密度为161W/cm2,传输效率为16%,实验结果与理论计算结果基本相符。 展开更多
关键词 材料 Ge—Sb—Se硫系玻璃 光纤导能特性 CO2激光 激光损伤
Ge-Sb-Se硫系玻璃拉曼增益特性研究 预览 被引量:1
10
作者 徐航 彭雪峰 +5 位作者 戴世勋 徐栋 许银生 李杏 聂秋华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期119-125,共7页
本文制备了As2S3,As2Se3,Ge20Sb15Se65和Ge28Sb12Se60(mol%)四种硫系玻璃,测试了样品的折射率,红外透过及拉曼光谱.利用自发拉曼散射理论,并结合测量的拉曼光谱数据,通过将硫系玻璃与石英玻璃样品的拉曼光谱作对比的方法计算了四种硫... 本文制备了As2S3,As2Se3,Ge20Sb15Se65和Ge28Sb12Se60(mol%)四种硫系玻璃,测试了样品的折射率,红外透过及拉曼光谱.利用自发拉曼散射理论,并结合测量的拉曼光谱数据,通过将硫系玻璃与石英玻璃样品的拉曼光谱作对比的方法计算了四种硫系玻璃的拉曼增益系数gR.结果表明:As2S3玻璃在340 cm^-1拉曼频移处gR为60×10^-13m/W,As2Se3玻璃在230 cm^-1拉曼频移处gR为223×10^-13m/W,与文献报道结果基本相符.与传统光纤拉曼增益系数实验测定法相比,此方法为探索新型高拉曼增益的硫系玻璃组成提供了极大的便捷,应用此方法,计算得出Ge20Sb15Se65和Ge28Sb12Se6玻璃在200 cm^-1拉曼频移处的9R值分别为215×10^-13m/W和111×10^-13m/W.以上结果表明,不含有毒As元素的Ge-Sb-Se硫系玻璃其增益系数可达普通石英玻璃的200倍以上,为环境友好型拉曼光纤激光器基质材料提供了一种全新的可能. 展开更多
关键词 硫系玻璃 自发拉曼散射 拉曼增益系数 Ge-Sb-Se玻璃
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硫系光纤红外超连续谱输出研究进展 被引量:2
11
作者 王莹莹 戴世勋 +3 位作者 罗宝华 王训四 刘自军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第9期42-49,共8页
硫系玻璃具有超宽的红外光谱透过范围和极高的线性、非线性折射率,因此硫系玻璃光纤成为目前唯一能产生中远红外超连续谱输出的光纤基质材料。综述了传统阶跃型硫系光纤、硫系微结构光纤以及硫系拉锥光纤中红外超连续谱输出的研究进展。
关键词 光纤光学 硫系光纤 红外超连续谱 非线性光学 微结构光纤 拉锥光纤
硫系As2S3悬吊芯光纤制备及其光谱性能研究 被引量:2
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作者 祝清德 王训四 +12 位作者 彭涛 陈玮 聂秋华 孙礼红 程辞 刘硕 潘章豪 廖方兴 刘自军 戴世勋 Guangming Tao 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期82-89,共8页
硫系玻璃材料具有极高的线性和非线性光学性能,在此基础上制备的悬吊芯结构的硫系光纤较之石英玻璃光纤或普通结构硫系玻璃光纤具备非线性更高、零色散点可调和红外透过光谱宽等特性,因此在红外波段的光谱展宽及化学生物传感等方面均具... 硫系玻璃材料具有极高的线性和非线性光学性能,在此基础上制备的悬吊芯结构的硫系光纤较之石英玻璃光纤或普通结构硫系玻璃光纤具备非线性更高、零色散点可调和红外透过光谱宽等特性,因此在红外波段的光谱展宽及化学生物传感等方面均具有非常重要的应用潜能。根据硫系玻璃悬吊芯光纤及超连续(SC)谱的研究发展,提出一种通过挤压高纯块状硫系玻璃制备理想结构的四孔硫系玻璃悬吊芯光纤的方法。该新型机械挤压法保证了玻璃性能稳定和光纤结构可调的特性。获得了低损耗(波长为3.8μm处的损耗仅为0.17 d B/m)的硫系悬吊芯光纤,此外分别测试了玻璃和光纤的相关光学性能。进一步讨论了As2S3玻璃样品的可见及红外透过性能及光纤的传输损耗谱、传输模式,利用中红外光参量放大激光光源(OPA)抽运光纤,获得了SC谱的产生,其展宽光谱在红外区域最宽可达3000 nm(1500~4500 nm),理论展宽可达6000 nm。 展开更多
关键词 光纤光学 硫系悬吊芯光纤 挤压法 高非线性 超连续谱
基于挤压技术的Ge-Te-Se低损耗芯-包结构光纤的制备及其性能 预览 被引量:3
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作者 廖方兴 王训四 +11 位作者 聂秋华 祝清德 程辞 孙礼红 刘硕 潘章豪 刘自军 戴世勋 徐铁峰 陶光明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期88-93,共6页
采用化学和物理提纯法制备出透光性较好的高纯度Ge20Te20Se60和Ge20Se80玻璃,分别作为光纤纤芯和包层玻璃基质.利用硫系玻璃的流变特性和黏度对温度的依赖性,用平直模具挤压法制备了完整芯包结构、低结构缺陷、椭圆度较好的光纤.研究表... 采用化学和物理提纯法制备出透光性较好的高纯度Ge20Te20Se60和Ge20Se80玻璃,分别作为光纤纤芯和包层玻璃基质.利用硫系玻璃的流变特性和黏度对温度的依赖性,用平直模具挤压法制备了完整芯包结构、低结构缺陷、椭圆度较好的光纤.研究表明:对玻璃进行相应提纯后,光纤损耗明显降低,平均损耗为8.5dB/m;在4.25μm处光纤损耗达到最低,为6.8dB/m.平直模具挤压法克服了Te玻璃易析晶的困难,所得到的Te基硫系玻璃光纤芯包层界面清晰、均匀度较好、损耗值较低、满足红外光在理想结构光纤中传输和传感的需求,在中远红外光学领域有一定的潜在应用价值. 展开更多
关键词 红外光纤 硫系光纤 芯包结构 挤压法 玻璃提纯 Te玻璃 低损耗
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无源Ge28Sb12Se60硫系玻璃微球谐振腔的制备及其光学回廊模式表征 预览
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作者 兴迪 吴越豪 +5 位作者 姜波 戴世勋 徐铁锋 勤远 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期89-94,共6页
为了对硫系玻璃微球谐振腔在中短红外波段的光学回廊模式进行理论研究和实验表征,用熔融淬冷法制备了组分为Ge28Sb12Se60的无砷环保型硫系玻璃,并在此基础上采用漂浮粉末熔融法批量制备出直径分布为50~200μm的微球谐振腔.在显微镜下挑... 为了对硫系玻璃微球谐振腔在中短红外波段的光学回廊模式进行理论研究和实验表征,用熔融淬冷法制备了组分为Ge28Sb12Se60的无砷环保型硫系玻璃,并在此基础上采用漂浮粉末熔融法批量制备出直径分布为50~200μm的微球谐振腔.在显微镜下挑选出直径分别为112.01μm和57.63μm的一大一小两颗微球与自制石英微纳光纤锥进行近场耦合实验,以窄带宽可调谐激光器为泵浦源测试此耦合系统在1 530~1 560nm波段的光谱.光谱中明显观测到由微球回廊模式谐振引起的等间距分布的光谱吸收峰.小球、大球的吸收峰间距分别为5.22nm和2.60nm,与米氏散射理论计算得出的一阶TE回廊模谐振峰间距基本相符.实验结果表明新型Ge28Sb12Se60硫系玻璃有望在红外微球光子器件如窄带滤波器、微球喇曼激光器、高灵敏度传感器等领域获得重要应用. 展开更多
关键词 光学材料 光学器件 光纤锥耦合 微球谐振腔 回廊模式 硫系玻璃 锥形光纤
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GeSbSe光子晶体波导结构设计及传输特性研究 被引量:11
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作者 王贤旺 +6 位作者 韩金涛 魏凤娟 吴越豪 章亮 戴世勋 徐铁峰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期170-176,共7页
利用平面波展开法计算GeSbSe 基质光子晶体带隙,研究光子晶体波导中带隙与空气孔(或介质柱)半径的变化关系,并结合光子晶体波导的工作波长,设计出周期为500 nm,半径为150 nm 的三角晶格空气孔型GeSbSe 光子晶体波导。采用时域有... 利用平面波展开法计算GeSbSe 基质光子晶体带隙,研究光子晶体波导中带隙与空气孔(或介质柱)半径的变化关系,并结合光子晶体波导的工作波长,设计出周期为500 nm,半径为150 nm 的三角晶格空气孔型GeSbSe 光子晶体波导。采用时域有限差分法模拟所设计的直线型光子晶体波导和60°弯曲光子晶体波导的传输特性,模拟结果显示在传统结构光子晶体波导中,直线型光子晶体波导具有很高的光学传输效率,但在60°弯曲型波导中的传输效率较低,分析原因为光子晶体波导直线区域与弯曲区域光的传播模式不同。因此对60°弯曲型GeSbSe光子晶体波导进行了结构优化,优化后的光子晶体波导可以在较宽的波长范围内具有很高的传输效率。 展开更多
关键词 光学设计 光子晶体波导 硫系玻璃 光子禁带 平面波展开法
硫系60°弯曲光子晶体波导结构优化及传输特性研究
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作者 魏凤娟 +5 位作者 韩金涛 王贤旺 吴越豪 戴世勋 聂秋华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期131-136,共6页
通过平面波展开法(PWE)计算硫系光子晶体带隙并采用时域有限差分法(FDTD)模拟硫系60。弯曲光子晶体波导的传输特性,在波导弯曲部分线缺陷处添加小空气孔缺陷,提高了其带宽和透光性。在600弯曲区域线缺陷外边缘处引入2个对称空气... 通过平面波展开法(PWE)计算硫系光子晶体带隙并采用时域有限差分法(FDTD)模拟硫系60。弯曲光子晶体波导的传输特性,在波导弯曲部分线缺陷处添加小空气孔缺陷,提高了其带宽和透光性。在600弯曲区域线缺陷外边缘处引入2个对称空气孔,通过改变其半径来改善波导传输效率。模拟结果表明,当引入半径为0.54R的空气孔时,传输带宽由初始的60mm提高到161nm,但此时透射率波动性较大。在此基础上在弯曲线缺陷中心处又引入若干个空气孔,当引入3个半径为0.48R的空气孔时,此种结构不但提高了波导的传输效率,并且使传输带宽增加到340nm。将单个60°弯曲波导优化结构应用于连续60°弯曲波导中,研究结果表明连续弯曲波导的传输她率得到品菩根高. 展开更多
关键词 集成光学 硫系玻璃 光子晶体波导 传输效率 带宽
硫系玻璃在民用红外车载成像系统中的应用 预览 被引量:5
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作者 姜波 吴越豪 +5 位作者 戴世勋 王训四 沈祥 聂秋华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1739-1745,共7页
针对324×256非制冷探测器,设计了一个工作波段为8~12μm,有效焦距为9 mm,F数为1.3,视场角为33.26°×26.28°的红外车载镜头。镜头采用了硫系玻璃材料Ge28Sb12Se60制备的两片镜片,结合常规红外材料锗以及硫化锌材料制... 针对324×256非制冷探测器,设计了一个工作波段为8~12μm,有效焦距为9 mm,F数为1.3,视场角为33.26°×26.28°的红外车载镜头。镜头采用了硫系玻璃材料Ge28Sb12Se60制备的两片镜片,结合常规红外材料锗以及硫化锌材料制备其他两片镜片,通过合理分配各个镜片的光焦度达到系统整体无热化设计的效果。利用硫系玻璃易于精密模压制备非球面的特点,仅在一片硫系玻璃镜片上设计了一处非球面。设计结果表明该系统在-40~60℃的温度范围内具有良好的消色差/热差性能,且调制传递函数(MTF)接近衍射极限。 展开更多
关键词 车载镜头 红外系统 无热化设计 光学被动式
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光子晶体增强中红外发光研究 被引量:2
18
作者 章俊 +4 位作者 牛雪珂 戴世勋 王训四 聂秋华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期244-251,共8页
稀土掺杂硫系玻璃是实现中红外发光的重要手段,通过在稀土掺杂硫系玻璃样品上构造光子晶体结构可以大大增强其发光效率。制备了Tm3+离子掺杂硫系玻璃样品并测试了其光谱特性,通过设计光子晶体结构来增强Tm3+离子跃迁产生的3.73 mm处... 稀土掺杂硫系玻璃是实现中红外发光的重要手段,通过在稀土掺杂硫系玻璃样品上构造光子晶体结构可以大大增强其发光效率。制备了Tm3+离子掺杂硫系玻璃样品并测试了其光谱特性,通过设计光子晶体结构来增强Tm3+离子跃迁产生的3.73 mm处的荧光强度。利用有限时域差分法(FDTD)进行运算,模拟结果表明,通过优化设计的光子晶体结构参数,掺杂样品在3.73 mm处的光子态密度相比于未采用光子晶体结构所产生的光子态密度有极大提高,计算其Purcell放大因子可达到未进行结构设计的50倍以上。光子态密度的极大提高以及Purcell放大因子为增强发光强度提供了理论依据,该研究结果对实现高效率中红外光源器件具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 材料 光子晶体 中红外发光 发光增强 有限时域差分法
Ge20Sb15Se65硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性研究 被引量:6
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作者 韩金涛 +4 位作者 魏凤娟 王贤旺 章亮 戴世勋 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期201-208,共8页
通过改变最内层两排空气孔的半径,研究了Ge20Sb15Se65,硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性。利用三维平面波展开法,通过计算得到波导的能带结构、群折射率和色散,并分析了它们与内层空气孔半径大小的关系。同时优化第一层和第二层... 通过改变最内层两排空气孔的半径,研究了Ge20Sb15Se65,硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性。利用三维平面波展开法,通过计算得到波导的能带结构、群折射率和色散,并分析了它们与内层空气孔半径大小的关系。同时优化第一层和第二层空气孔的半径大小,得到了群速度色散为零的对称型硫系光子晶体波导结构,并在20%的变化范围内获得大小分别为125、40和18的群折射率,对应通信波长处的带宽分别为1.7、5.6、9.7nm,并讨论了折射率对光子晶体波导慢光性能的影响。并为高非线性、低色散的宽带慢光硫基光子晶体平板波导器件的设计及制备提供了理论基础。 展开更多
关键词 集成光学 光子晶体波导 硫系玻璃 慢光 非线性光学 光学设计
10.6μm连续激光对Ge-Sb-Se硫系玻璃损伤特性的研究 被引量:3
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作者 吴丽华 戴世勋 +5 位作者 刘自军 王训四 沈祥 徐铁峰 聂秋华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期171-176,共6页
基于热传导理论和实验相结合研究了连续CO2激光辐照Ge20Sb15Se65硫系玻璃作用下的损伤特性和机理。研究表明:Ge20Sb15Se65玻璃在高功率密度的CO2激光作用下,会出现陨石凹坑、微裂纹和空洞等损伤特征,其原因在于杂质吸收和多声子过程引... 基于热传导理论和实验相结合研究了连续CO2激光辐照Ge20Sb15Se65硫系玻璃作用下的损伤特性和机理。研究表明:Ge20Sb15Se65玻璃在高功率密度的CO2激光作用下,会出现陨石凹坑、微裂纹和空洞等损伤特征,其原因在于杂质吸收和多声子过程引起的热积累作用导致样品表面温度急剧升高,使得玻璃中熔点较低的Se元素组分气化蒸发,导致玻璃材料分解。当样品的光吸收系数为0.013 cm^-1,厚度为3 mm时,玻璃损伤阈值为74.3 kW/cm^2,实验结果与数值分析基本相符。 展开更多
关键词 材料 连续CO2激光 硫系玻璃 激光损伤 热传导
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