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高衍射效率凸面闪耀光栅的研制
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作者 刘全 吴建宏 +1 位作者 郭培亮 陈新华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期304-308,共5页
基于严格耦合波分析,研究凸面闪耀光栅的衍射特性;采用全息光刻-离子束刻蚀法制作中心周期为2.45pm、曲率半径为51.64mm、口径为17mm的凸面闪耀光栅,闪耀角为6.4°,顶角为141°。结果表明,在整个可见-近红外波段,所制作光栅的1... 基于严格耦合波分析,研究凸面闪耀光栅的衍射特性;采用全息光刻-离子束刻蚀法制作中心周期为2.45pm、曲率半径为51.64mm、口径为17mm的凸面闪耀光栅,闪耀角为6.4°,顶角为141°。结果表明,在整个可见-近红外波段,所制作光栅的1级衍射效率大于40%,在闪耀波长处1级衍射效率大于75%。 展开更多
关键词 光栅 凸面闪耀光栅 全息光刻 离子束刻蚀 衍射效率
矢量涡旋光束的模式连续可调生成技术
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作者 付时尧 高春清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期236-244,共9页
矢量涡旋光束是一种新型的结构光束,具有横截面各向异性分布的偏振态,同时携带有轨道角动量。矢量涡旋光束的这些独特性质使得其在光通信、光镊、激光加工等领域具有重要的应用价值。对于不同的应用,所需的矢量涡旋光束的偏振态、相位... 矢量涡旋光束是一种新型的结构光束,具有横截面各向异性分布的偏振态,同时携带有轨道角动量。矢量涡旋光束的这些独特性质使得其在光通信、光镊、激光加工等领域具有重要的应用价值。对于不同的应用,所需的矢量涡旋光束的偏振态、相位分布不同,因此偏振、相位模式连续可调的矢量涡旋光束的生成系统是矢量涡旋光束应用的重要基础。报道了本课题组在矢量涡旋光束生成方面的工作,主要介绍了腔外模式连续可调的矢量涡旋光束的生成方法,以及矢量涡旋光束阵列的生成方法。 展开更多
关键词 光栅 涡旋光束 偏振 轨道角动量 衍射光栅
改进经验模态分解算法在光纤布拉格光栅周界入侵行为分类中的应用
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作者 陈勇 安汪悦 +2 位作者 刘焕淋 刘志强 周立新 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期167-176,共10页
为了解决周界入侵行为识别正确率低的问题,对经验模态分解算法进行改进,并将其用于光纤布拉格光栅周界入侵行为分类。该方法利用短时平均过零率从整体信号中提取入侵信号,采用两次极值波延拓抑制经验模态分解算法的端点效应,对入侵信号... 为了解决周界入侵行为识别正确率低的问题,对经验模态分解算法进行改进,并将其用于光纤布拉格光栅周界入侵行为分类。该方法利用短时平均过零率从整体信号中提取入侵信号,采用两次极值波延拓抑制经验模态分解算法的端点效应,对入侵信号进行分解并提取有效分量的特征,引用支持向量机对入侵行为进行识别;在室外环境下分别对无入侵和攀爬、剪切、碰撞、触摸4种入侵行为进行分类与识别。结果表明,所提方法能有效识别不同的入侵行为,识别正确率大于96%。 展开更多
关键词 光栅 周界安防 经验模态分解 短时平均过零率 极值波延拓 光纤布拉格光栅
一种带触控功能的裸眼3D显示方案 预览
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作者 饶国彪 徐爱兰 《数字技术与应用》 2019年第4期71-72,共2页
传统2D显示模式已显得较为单一,尤其在电影、游戏、广告展示、模拟驾驶等方面,人们对更逼真更完美的3D显示模式的需求越加强烈。将2D/3D切换和触摸屏整合成一块控制器件,实现用户和电子设备的无缝交互,尤其是手持设备将是今后显示和触... 传统2D显示模式已显得较为单一,尤其在电影、游戏、广告展示、模拟驾驶等方面,人们对更逼真更完美的3D显示模式的需求越加强烈。将2D/3D切换和触摸屏整合成一块控制器件,实现用户和电子设备的无缝交互,尤其是手持设备将是今后显示和触控发展的方向。 展开更多
关键词 ABTP 3D显示 光栅 触摸屏
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基于导模共振滤波器的波长可调谐垂直腔面发射激光器的研究 预览
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作者 江孝伟 关宝璐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期128-134,共7页
基于光栅层控制光波传播耦合波方程,设计了能够实现共振波长可调谐的亚波长光栅导模共振滤波器.通过调谐空气层的厚度,滤波器可以实现波长75nm的调谐,线宽均小于或等于1nm.将共振波长可调谐滤波器与中心波长为1.55μm的垂直腔面发射激光... 基于光栅层控制光波传播耦合波方程,设计了能够实现共振波长可调谐的亚波长光栅导模共振滤波器.通过调谐空气层的厚度,滤波器可以实现波长75nm的调谐,线宽均小于或等于1nm.将共振波长可调谐滤波器与中心波长为1.55μm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)集成,形成了激射波长可调谐VCSEL.研究发现激射波长调谐范围与共振波长可调谐滤波器相同,而且在相同空气层厚度下,激射波长可调谐VCSEL的激射波长和共振波长可调谐滤波器的共振波长相同.该VCSEL不仅可以选择激射波长还可对输出横向模式进行选择. 展开更多
关键词 光栅 导模共振 滤波器 可调谐 垂直腔面发射激光器
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DMG DMC125FD五轴联动常见故障维修浅析 预览
6
作者 刘正川 《机械管理开发》 2019年第4期253-254,共2页
以DMGDMC125FD五轴联动机床为研究对象,结合实践操作整理了部分常见故障的类型,归纳了常见故障诊断的一般原则,还选取了SP轴无法夹紧的故障实例,通过拆解找到故障原因并提出了解决方法。
关键词 主轴驱动 C轴编码器 SP轴旋转编码器 压力开关 光栅 安全模块
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热镀锌生产线入口双切剪碎尾控制程序的优化 预览
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作者 霍秋忍 《河北企业》 2019年第4期159-160,共2页
本文主要介绍了热镀锌线入口段双切剪的重要作用及目前双切剪存在的问题,最后提出了合理的解决方案。通过认真学习研究自动化控制程序,增加碎尾专用光栅,同时优化带钢碎尾控制程序,从而达到满足生产要求的目的,实现双切剪碎尾时不卡剪... 本文主要介绍了热镀锌线入口段双切剪的重要作用及目前双切剪存在的问题,最后提出了合理的解决方案。通过认真学习研究自动化控制程序,增加碎尾专用光栅,同时优化带钢碎尾控制程序,从而达到满足生产要求的目的,实现双切剪碎尾时不卡剪刃的功能。 展开更多
关键词 双切剪 碎尾 光栅 自动化 S7程序 优化
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GaN基倒装LED与光栅的集成器件的仿真分析 预览
8
作者 周叶 胡芳仁 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第2期34-36,共3页
在发光二极管(LED)上制作光子光栅结构将会提高LED的光提取效率,这使得LED应用范围更广。根据时域有限差分法(FDTD)数值计算方法,利用Rsoft软件仿真设计了氮化镓(Ga N)基倒装LED和光栅的集成器件。主要改变光栅的高度、宽度,得到Λ=0. 6... 在发光二极管(LED)上制作光子光栅结构将会提高LED的光提取效率,这使得LED应用范围更广。根据时域有限差分法(FDTD)数值计算方法,利用Rsoft软件仿真设计了氮化镓(Ga N)基倒装LED和光栅的集成器件。主要改变光栅的高度、宽度,得到Λ=0. 6μm,w=0. 3μm,h=0. 3μm时,最大的出光效率89%。通过远场图分析了光束的准直性以及通过改变探测器偏转角度得到光提取效率的变化情况。 展开更多
关键词 发光二极管 光栅 光提取效率 准直性 偏转角度
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基于干涉法的反射式光栅旋转角度检测方法
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作者 张文涛 杨越越 +3 位作者 张玉婷 吴萍 熊显名 杜浩 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第11期65-70,共6页
基于多块光栅拼接理论,建立了光栅旋转角与衍射光束偏角关系的数学模型,设计了一种基于干涉法的光栅旋转角度检测光路,用Zygo干涉仪实现了光栅0级与1级衍射波前检测,并研究了反射镜安装误差引起的模型误差。实验结果表明,利用理论模型... 基于多块光栅拼接理论,建立了光栅旋转角与衍射光束偏角关系的数学模型,设计了一种基于干涉法的光栅旋转角度检测光路,用Zygo干涉仪实现了光栅0级与1级衍射波前检测,并研究了反射镜安装误差引起的模型误差。实验结果表明,利用理论模型对光栅姿态在0~500μrad内调整时,光栅间栅线平行度的最大相对测量误差为3.85%。而反射镜俯仰角和偏摆角在0″~20″变化时,所引起的光栅间栅线平行度的最大相对测量误差分别为4.99%和3.77%。 展开更多
关键词 光栅 转角检测 干涉 衍射波前
多形貌多周期微纳米复合结构的制备及表征
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作者 王康 金玉 +4 位作者 刘昱玮 李志祥 骆昕 吴志军 相春平 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第12期43-50,共8页
采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条... 采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条件,制备出了微米条形光栅、矩形、圆形和六边形点阵与纳米光栅相结合的微纳米复合结构;在玻璃/银膜/CH3NH3PbI3结构中引入微纳米复合光栅结构,CH3NH3PbI3的吸收在可见光范围内得到明显增强,这主要归因于微米光栅的散射效应和银膜/CH3NH3PbI3界面表面等离子激元的电场增强效应的共同作用。 展开更多
关键词 光栅 微纳米复合结构 紫外光刻 激光双光束干涉工艺 多形貌 多周期
基于光栅传感器的高精密直线位移测量及误差分析 预览
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作者 杨乾 高龙飞 +2 位作者 拜博晨 黄利飞 吴松林 《电子制作》 2019年第7期67-69,100共4页
为实现快递自动存取装置直线角位移的精密测量,基于光栅传感器,本文详细分析了实现高精密位移测量的基本原理及实现方法,设计了四倍频辨向电路及相应的模拟电路,包括光栅传感器计数和结果显示模块。为实现纳米级的位移测量,以51单片机... 为实现快递自动存取装置直线角位移的精密测量,基于光栅传感器,本文详细分析了实现高精密位移测量的基本原理及实现方法,设计了四倍频辨向电路及相应的模拟电路,包括光栅传感器计数和结果显示模块。为实现纳米级的位移测量,以51单片机作为控制核心设计了相应的软件系统,实现了光栅信号的实时显示及处理。最后,本文分析了系统误差的来源,并进行了详细的位移测量误差分析。实验结果显示,系统能够实现精密位移测量,并可以有效地应用于以位移测量为主的精密测量仪器中。 展开更多
关键词 光栅 快递存取终端 四倍频电路
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大面积银微纳光栅的制备及其表面等离子体共振传感特性研究 预览
12
作者 陈志伟 郎咸忠 +3 位作者 唐斌 朱熠奇 吴钦 蒋美萍 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期311-316,共6页
提出了一种基于普通CD-R光盘聚碳酸酯层表面磁控溅射镀银的简便纳米制备技术,用以大面积制备一维银微纳光栅,该光栅可作为高灵敏、低成本的表面等离激元共振(SPR)传感器。通过实验测量和数值计算的方法研究了银层厚度对银微纳光栅SPR的... 提出了一种基于普通CD-R光盘聚碳酸酯层表面磁控溅射镀银的简便纳米制备技术,用以大面积制备一维银微纳光栅,该光栅可作为高灵敏、低成本的表面等离激元共振(SPR)传感器。通过实验测量和数值计算的方法研究了银层厚度对银微纳光栅SPR的影响。结果发现,银层厚度为108 nm的银微纳光栅具有最优的综合传感性能,其灵敏度和品质因数分别达到490 nm/RIU和22 RIU?1。该技术在化学生物传感器制备方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 聚碳酸酯 磁控溅射 光栅 表面等离子体共振 时域有限差分法 蔗糖 折射率传感
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轨道交通站台门与列车间隙障碍物探测方法
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作者 黄中全 严强 雷昶 《自动化与仪器仪表》 2019年第7期194-196,共3页
轨道交通已作为城市公共交通系统中的一个重要组成部分,站台门与列车间隙障碍物探测则对安全运营起到非常重要的作用。本文将对站台门与列车门间隙障碍物探测的物理方法、光电技术、图像处理技术三种方法分别进行论述,前两种方法已广泛... 轨道交通已作为城市公共交通系统中的一个重要组成部分,站台门与列车间隙障碍物探测则对安全运营起到非常重要的作用。本文将对站台门与列车门间隙障碍物探测的物理方法、光电技术、图像处理技术三种方法分别进行论述,前两种方法已广泛运用在目前站台门系统上,图像处理技术也已在国内部分地铁站台上进行试用,随着地铁安全运营要求的不断提高,图像处理技术将逐步应用在站台门系统上。 展开更多
关键词 轨道交通 障碍物 激光 红外线 光栅 图像处理
金属光栅提高蓝光LED提取效率的研究 预览
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作者 赵建伟 江孝伟 +2 位作者 方晓敏 赵燕娟 葛正阳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-62,共5页
为了提高发光二极管(LED)的光提取效率,并比较不同光栅形状对LED光提取效率的影响,采用严格耦合波法优化了与矩形、等腰三角形、等腰梯形光栅分别集成的倒装LED,使它们出光面透射率达到最优,随后使用有限时域差分法模拟计算它们的光提... 为了提高发光二极管(LED)的光提取效率,并比较不同光栅形状对LED光提取效率的影响,采用严格耦合波法优化了与矩形、等腰三角形、等腰梯形光栅分别集成的倒装LED,使它们出光面透射率达到最优,随后使用有限时域差分法模拟计算它们的光提取效率。经过模拟计算和理论分析可得3种不同结构LED最优光栅参量(光栅占空比f、光栅周期p、光栅厚度h)和过渡层厚度d分别是:f=0.35,p=150nm,h=80nm,d=190nm;f=0.45,p=175nm,h=80nm,d=190nm;f=0.7,p=150nm,h=80nm,d=190nm。结果表明,3种最优的LED结构在波长0.4μm~0.5μm范围内,矩形光栅倒装LED和等腰三角形光栅倒装LED出光面透射率相同,等腰梯形光栅倒装LED出光面透射率最低;由于光透射率最低,导致等腰梯形光栅倒装LED光提取效率较低,最高仅为58.07%,但是由于等腰三角形光栅倒装LED特殊的光栅形状加上高的光透射率,其光提取效率可以达到77.75%。此研究可以为制备高光提取效率LED提供理论方法指导。 展开更多
关键词 光栅 光提取效率 严格耦合波法 有限时域差分法 发光二极管 透射率 倒装
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基于二维光栅的偏振无关波长可调谐垂直腔面发射激光器
15
作者 江孝伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期312-316,共5页
为了能够实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)偏振无关特性,提出了将偏振无关光栅与half-VCSEL集成的方法。基于严格耦合波法,分析了光栅参数对偏振无关二维光栅反射特性的影响,经过模拟计算,发现在光栅周期为691~719 nm、光栅宽度为408.73~4... 为了能够实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)偏振无关特性,提出了将偏振无关光栅与half-VCSEL集成的方法。基于严格耦合波法,分析了光栅参数对偏振无关二维光栅反射特性的影响,经过模拟计算,发现在光栅周期为691~719 nm、光栅宽度为408.73~467.60 nm时,偏振无关二维光栅有210 nm的高反射带宽。将偏振无关二维光栅与中心波长为1.55μm的half-VCSEL进行集成,得到了中心波长为1.55μm的偏振无关波长可调谐VCSEL,经过光学传输矩阵计算,可得该偏振无关波长可调谐VCSEL的波长调谐范围可达93 nm。 展开更多
关键词 光学器件 光栅 偏振无关 垂直腔面发射激光器 可调谐 调谐范围
全息光栅干涉条纹三维锁定系统的设计
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作者 钱国林 吴建宏 +1 位作者 李朝明 成珏飞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期57-63,共7页
全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性,提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性,设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检... 全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性,提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性,设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测,利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调,可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明,三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性,缩短光栅曝光前的静台稳定时间,提高光栅曝光对比度,可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。 展开更多
关键词 光栅 干涉条纹 曝光对比度 条纹锁定
Cantor条幅光栅的衍射场 预览
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作者 刘有菊 邹志明 杨庆辞 《中国科技信息》 2019年第1期82-83,共2页
为了研究Cantor条幅光栅的衍射场,首先根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理对Cantor条幅光栅的衍射场进行研究,得出Cantor条幅光栅的衍射场在像面上的振幅分布公式和光强分布公式。然后利用MATLAB的可视化得出Cantor条幅光栅的衍射场... 为了研究Cantor条幅光栅的衍射场,首先根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理对Cantor条幅光栅的衍射场进行研究,得出Cantor条幅光栅的衍射场在像面上的振幅分布公式和光强分布公式。然后利用MATLAB的可视化得出Cantor条幅光栅的衍射场在像面上的衍射图样及衍射规律。这对深入研究分形光学有重要意义。 展开更多
关键词 衍射场 光栅 MATLAB 分布公式 菲涅耳原理 衍射规律 衍射图样 惠更斯
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特殊环境下非接触式定位系统的设计 预览
18
作者 张泽华 张丕状 王建国 《测试技术学报》 2019年第1期29-33,共5页
为了实现对狭小、光线昏暗的封闭空间的目标进行非接触式定位,本文拟采用多狭缝光栅成像,狭缝间距不等,采用线阵CCD图像传感器接收光信号并转换为电信号输出,根据目标所在位置以及传感器相应的输出数据构造母板和子板,经过算法分析以及... 为了实现对狭小、光线昏暗的封闭空间的目标进行非接触式定位,本文拟采用多狭缝光栅成像,狭缝间距不等,采用线阵CCD图像传感器接收光信号并转换为电信号输出,根据目标所在位置以及传感器相应的输出数据构造母板和子板,经过算法分析以及模板匹配从而得到目标的二维坐标位置信息.本文模拟实际测量环境与器件,构建数学模型,并通过MATLAB进行仿真.结果表明该方法可以准确地得到目标的二维坐标位置信息,从而验证了该方法在理论上是具有可行性的. 展开更多
关键词 非接触式定位 光栅 线阵CCD图像传感器 模板匹配 二维坐标
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基于光纤Bragg光栅的力传感技术研究 预览
19
作者 贾丹平 曹璨 马赫驰 《传感器技术与应用》 2019年第3期95-103,共9页
基于光纤Bragg光栅设计力的检测系统,以实现机器人对外界力的感知。介绍光纤Bragg光栅的测力原理,利用ANSYS有限元分析法对传感器弹性结构体进行静态、模态和瞬态的分析,以获得弹性结构体在受到各方向的力/力矩时的应力应变情况,确定光... 基于光纤Bragg光栅设计力的检测系统,以实现机器人对外界力的感知。介绍光纤Bragg光栅的测力原理,利用ANSYS有限元分析法对传感器弹性结构体进行静态、模态和瞬态的分析,以获得弹性结构体在受到各方向的力/力矩时的应力应变情况,确定光纤Bragg光栅的粘贴位置。在模拟的基础上,进行压力实验,确定力传感器的灵敏度、线性度、重复性以及稳定性等指标。 展开更多
关键词 弹性 有限元 传感器 光纤 光栅
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导模共振光栅参量对共振波长和线宽的影响研究 预览
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作者 赵建伟 方晓敏 江孝伟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期227-232,共6页
为了能够设计出具有反射功能的导模共振光栅,采用光栅的等效介质理论、平面波导理论以及严格耦合波法,进行了理论分析和实验验证,设计了在TE偏振下波长850nm处具有反射共振的导模共振光栅。利用严格耦合波法,计算并分析了光栅参量、入... 为了能够设计出具有反射功能的导模共振光栅,采用光栅的等效介质理论、平面波导理论以及严格耦合波法,进行了理论分析和实验验证,设计了在TE偏振下波长850nm处具有反射共振的导模共振光栅。利用严格耦合波法,计算并分析了光栅参量、入射角以及波导层厚度对共振波长和线宽的影响。结果表明,随着占空比的增大,共振波长会红移,而共振线宽会随着占空比的增大先增后减,占空比为0.5时线宽能达到最宽;共振波长会随着光栅周期和波导层厚度的增大而增大,但线宽几乎不变,当周期从490nm增加到520nm时,共振波长红移了将近50nm,而当波导层厚度从217nm增加到251nm时,共振波长红移了将近25nm;光栅厚度变化对共振波长和共振线宽影响很微弱,当入射角是垂直入射时仅有一个共振峰,但是当入射角不为0°时会出现两个共振峰,并且两个共振波长随着入射角度的变大一个会蓝移而另一个则红移。该研究为实际制备反射导模共振光栅提供了理论指导。 展开更多
关键词 光栅 共振 严格耦合波分析 波导层
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