1 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院纤维集成光学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
2 上海精密计量测试研究所，上海 201109
3 哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
连续域束缚态（BIC）是发生在辐射连续域频率范围内且被完全局域的共振，具有无限大的Q值，光与物质之间产生强相互作用，该现象对新型功能器件的发展至关重要。在太赫兹超表面中引入BIC机制，为定制高Q值共振提供了新的思路。从BIC的分类、形成机制、基本性质等方面对BIC进行了简要描述，重点介绍了BIC在THz超表面中的新应用，如高灵敏度传感、手性增强、光谱编码、近场成像。此外，BIC携带拓扑电荷，由偏振矢量缠绕圈数定义，这样的电荷只能通过改变系统参数来产生或湮灭。BIC的拓扑性质也为拓扑光子学新现象的发现提供了新的可能，BIC现象的研究可以为光学和光子学领域带来更多的发展。
太赫兹 超表面 连续域束缚态 高Q值 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811010
哈尔滨工程大学物理与光电工程学院，黑龙江哈尔滨 150000
为解决传统超构材料存在的结构一旦形成，其谐振特性便无法进行动态可调的问题，本文将鱼鳞型超构材料与光电导材料硅相结合，实现了太赫兹波段 Fano电磁响应的动态调控。该复合超构材料由鱼鳞型金属线、硅层以及聚酰亚胺组成。在鱼鳞型结构的金属弧线无、有缝隙两种情况下，研究了电磁波的入射角度和硅的电导率对 Fano谐振的影响。当硅的电导率达到 1×103 S/m时，多频点电磁响应的调制深度都接近 1。结果表明，调节缝隙宽度可以成为 Fano谐振工作频率调控的有效方式。本文为实现超构材料中 Fano谐振的可调谐特性提供了一种可行途径，对实际应用中太赫兹波的主动调控、传感等方面具有重要意义。
超构材料 鱼鳞型 可调谐 Fano谐振 硅 metamaterial fishscale tunability Fano resonance silicon 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(6): 565
Author Affiliations
Abstract
1 College of Science, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
2 Photonics Research Center, Guilin University of Electronics Technology, Guilin 541004, China
We propose and investigate a compact optical fiber sensor that aims to measure the torsion in both amount and direction with high sensitivity. This sensor is configured by a triangular-prism-shaped long-period fiber grating, which is fabricated by the high frequency laser polished method. The unique design of the triangular-shaped structure breaks the rotational symmetry of the optical fiber and provides high sensitivity for torsion measurement. In preliminary experiments, the torsion response of the sensor achieves a good stability and linearity. The torsion sensitivity is 0.54 nm/(rad/m), which renders the proposed structure a highly sensitive torsion sensor.
long-period fiber grating torsion sensor CO2 laser etched method Chinese Optics Letters
2021, 19(4): 041202
哈尔滨工程大学物理与光电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
随着光纤技术的发展, 其在天文观测仪器中得到了广泛的应用。在天文观测仪器中光纤数目通常达到几千根, 当光纤空间排布的间距过小时, 输出光谱容易产生混叠的现象。在不改变结构的前提下, 用软件的方法实现混叠光谱的分离, 假定输出光谱的强度分布是高斯函数形式, 应用高斯函数拟合法实现了混叠光谱的分离。与光纤间距较宽时的输出光谱进行对比, 得到了较好的分离效果, 最小均方差为 1.43。结果表明该方法应用在混叠光谱的分离中是可行的。
高斯拟合 光谱混叠 光谱分离 天文观测 光纤技术 Gauss fitting spectral aliasing spectral separation astronomical observation optical fiber technology
天津理工大学 计算机与通信工程学院, 天津市薄膜电子与通信器件重点实验室, 天津 300384
为了解决基于光纤布喇格光栅和压电陶瓷结构的任意光脉冲整形器在动态调谐时存在不足的问题, 提出并设计了一种波长、相位、幅度参量独立可调的Bragg波导光栅滤波器, 以实现谐振波长及谐振波相位快速独立的线性调控.理论分析表明: 波长和相位的理论调谐效率分别为15.6 pm/V和0.2π/V, 滤波器的输出光强度可以通过偏振旋转器控制.基于转移矩阵理论的仿真分析发现: 该滤波器在蚀刻占空比为1/2时反射率最大, 光栅长度为10.869 mm, 蚀刻深度大于100 nm时, 可以获得98.4%以上的反射率和大于0.14 nm的带宽；增大波长调谐电压会进一步降低滤波带宽.
光学滤波器 光学设计 动态光栅 铌酸锂 电光效应 Optical filters Optical design Dynamic grating Lithium niobate Electro-optic effect
本文采用数值孔径(N.A)法首次计算了光纤-波导端面的耦合效率和器件的响应特性;全面测试了器件的性能,其理论分析与实验结果符合较好;还讨论了进一步提高器件的探测灵敏度及其实用化的途径.
微位移传感器 数值孔径法
