红外与激光工程
2022, 51(10): 20220549
1 广东工业大学 信息工程学院，广东 广州 510006
2 广东省半导体产业技术研究院，广东 广州 510651
蓝光半导体激光器激发荧光粉产生白光光源技术发展迅速，但由于大功率蓝光半导体激光器在快轴、慢轴方向的光场分布差别较大，使得日前激光照明整体光学性能仍旧较差，难以实现大规模推广应用。针对该问题，设计了一款高质量激光照明光学系统，基于蒙特卡洛光线追踪理论，对激光光束进行准直调控、均匀光斑整形以及对荧光片进行设计，使得整体光源模块各元件得到最佳整合，最终实现了窄光束激光照明。仿真结果表明：激光光源的光收集率达98.3%，激光光斑的不均匀度为1.7%，白光均匀度为98%，光斑是出射准直角为1.6°的方形窄光束白光光斑。
激光器 光学设计 准直透镜 窄光束 均匀度 laser optical design collimating lens narrow beam uniformity
1 西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
2 苏州大学现代光学技术研究所, 江苏 苏州 215006
基于双节金属绝缘体金属（MIM）结构，设计了一种表面等离子体（SPs）型窄带光学滤波器。该滤波器有两块金属夹层，两夹层之间由一块金属薄膜分隔的两节绝缘介质层组成；每节绝缘介质层包含结构一致的4个周期，每个周期由一个高折射率绝缘介质和一个低折射率绝缘介质构成。光波进入到该波导结构同时激发出不同谐振波长下的长程表面等离子体（LRSPs）和短程表面等离子体（SRSPs），形成多个透射峰。在整个双节绝缘介质层中间处插入一块金属薄膜，不仅增大金属薄膜两端光波的耦合距离、压缩透射峰的3 dB信道带宽，而且能实现LRSPs/SRSPs共振波长的蓝移（红移），使特定波长处两者的透射峰发生重合，形成具有高对比度的窄带透射峰。有限时域差分法研究表明：在1.3 μm波长处获得3 dB信道带宽为9.2 nm的窄带透射峰，其峰谷对比度为37.2 dB；进一步将金属薄膜宽度增加到55 nm，3 dB信道带宽可降至7.2 nm，峰谷对比度升至40.1 dB，获得了良好的窄带滤波性能。
表面光学 窄带滤波器 金属绝缘体金属型波导 表面等离子体 光学学报
2013, 33(11): 1123003
西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
研究填充非线性材料的金属介质金属（MIM）平面波导中的四波混频（FWM）效应，针对该类基于表面等离子体（SP）局域增强和双折射特性的微纳器件，具体分析了不同偏振态抽运光输入所对应的FWM过程。在厚度为250 nm的波导中，当入射抽运偏振态相同时FWM效应最强，FWM效率达到-33 dB；在入射抽运偏振态正交时FWM效应最弱，没有闲频波产生。在厚度为50 nm的波导中由于SP TE模式截止，仅在入射抽运偏振态均为TM时FWM效率达到-30 dB，其他偏振态下没有闲频波产生。利用上述特性可以制作基于FWM的微纳全光逻辑器件。
非线性光学 表面等离子体 微纳波导 四波混频 双折射效应
1 西南交通大学信息科学与技术学院信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
2 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室, 四川 成都 610029
结合等离子金属光栅原理和多层膜理论，提出一种金属介质金属多层光栅结构以增强透射光的聚焦效应。利用时域有限差分(FDTD)法对该多层结构的聚焦特性进行模拟仿真，得到多层结构的聚焦特性随金属介质膜层数和凹槽数目的变化特性。结果表明，通过控制金属介质层层数或者凹槽数目，焦距明显改善，焦距可达9.15 \mm，最大焦深约为26.38 \mm，相对于传统金属光栅，聚焦效应得到了明显增强。
薄膜 表面等离子 亚波长结构 多层膜设计 激光与光电子学进展
2012, 49(1): 013102
Author Affiliations
Abstract
1 Center for Information Photonics and Communications, School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
2 General Photonics Corp., 5228, Edison Ave., Chino, CA 91710, USA
A design of polarization-maintaining retro-reflectors (PMRRs) for folded-path applications is proposed and analyzed. The prism-based scheme enables the output light, which is parallel to the input, to have an identical state of polarization. The principle of the design is theoretically verified, and the related error is analyzed due to possible manufacturing imperfection. The maximum spatial angle error is +-2.75o. The effect on the extinction ratio and insertion loss is also discussed, which further proves the design's feasibility in practical applications.
保偏 反射 折叠光路 消光比 060.2420 Fibers, polarization-maintaining 230.5440 Polarization-selective devices 260.5430 Polarization Chinese Optics Letters
2011, 9(10): 100601
