1 西安科技大学理学院，陕西 西安 710054
2 西安科技大学安全工程与科学学院，陕西 西安 710054
连续域束缚态（BIC）已被广泛用于设计具有高品质因数（Q值）谐振的超材料中。通过在一个周期单元中设置两对高折射率裂环谐振器（SRR），设计了一种太赫兹全介质超材料。基于超晶格模式的对称性保护原理，通过改变其中两个SRR之间的距离，获得了可观测的准BIC（QBIC）模式。通过调节不对称度可以调制Q值，并且QBIC的Q值与结构的不对称度之间呈现出二次反比的关系。感应电场和磁场的空间分布以及感应电流的多极展开都表明了谐振是由电四极子的激发引起的。所提出的超材料具有较窄的谐振线宽，其灵敏度和FOM（figure of merit）分别为254.8 GHz/RIU和509.6，可以作为高灵敏度的折射率传感器。
材料 连续域束缚态 太赫兹 全介质超材料 电四极子 折射率传感 光学学报
2023, 43(23): 2316002
为了实现太赫兹波的保偏波导传输，设计了一种含有纤芯缺陷孔和椭圆形包层空气孔的高双折射微结构光纤。通过在包层空气孔中选择性地填充太赫兹近零介电常量（epsilon-near-zero, ENZ）材料，引入了几何结构和材料分布的双重不对称性，破坏了2个偏振基模的简并以获得高双折射特性。应用有限元方法研究了光纤的双折射、损耗和色散等传输特性随结构参数的变化规律。在0.5 THz~2 THz的宽频段范围内获得了大于0.01的高双折射。x和y偏振基模的损耗在0.8 THz附近具有最小值，分别为0.903 dB·cm−1和0.851 dB·cm−1。纤芯缺陷孔可以有效调节色散特性，y偏振基模在1 THz~1.8 THz范围内具有 (0±0.054) ps·THz−1·cm−1近零平坦色散特性。光纤的传输特性对ENZ材料的折射率变化不敏感。研究结论为研制太赫兹保偏光纤提供了理论参考。
1 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
基于氮化硅薄膜和法布里-珀罗腔的光力系统在量子物理及精密测量等领域具有重要的应用价值。氮化硅薄膜机械振子共振频率的实时可调对于控制薄膜与光场的相互作用非常重要。提出并实验验证了利用高频非共振激励调控薄膜振子共振频率的方法。通过建立高频非共振激励下薄膜振子频率响应模型，搭建光纤干涉仪实时监测薄膜振子的运动情况，发现通过调节激励电压幅度可以有效地调控薄膜振子的共振频率，同等激励强度下基模共振频率的漂移量比高阶模大。同时利用该方法对薄膜振子的共振频率进行了稳频，使其漂移率为未加激励时的1/200。该方法为薄膜振子的频率稳定、研究机械模式间线性和非线性耦合以及多模腔光力相互作用等打下了技术基础。
量子光学 光力学 氮化硅薄膜 高频激励 频率响应 光学学报
2022, 42(13): 1327001
概述了基于石墨烯/氧化石墨烯(GO)的光纤传感器最新研究进展。从检测对象、传感机理、结构设计以及灵敏度等方面对基于石墨烯/GO的光纤传感器进行了分类论述。分别介绍了石墨烯微纳光纤传感器、石墨烯光子晶体光纤传感器、石墨烯光纤光栅传感器以及基于GO的光纤传感器的研究现状,并简述了石墨烯/GO-光纤复合波导的制备工艺。总结了石墨烯/GO光纤传感器存在的问题。
光纤光学 石墨烯 氧化石墨烯 光纤 传感器 激光与光电子学进展
2020, 57(15): 150003
通过在实芯光子晶体光纤的包层空气孔中填充5CB型液晶，设计出了在室温附近具有高热调谐灵敏度的光子带隙型液晶光子晶体光纤。采用有限元方法研究了光子带隙随光纤结构参数的变化规律、光子带隙位置的热调谐特性、光纤限制损耗随包层孔圈数的变化以及限制损耗的热调谐特性。结果表明，该光子晶体光纤光子带隙的位置主要由包层孔直径决定，其限制损耗随包层孔圈数的增加而显著降低；随着温度由25.1 ℃增加至34.8 ℃，光子带隙位置和限制损耗曲线均发生红移，限制损耗的最小值位置处的平均热调谐灵敏度约为10.3 nm/℃；在光子带隙的中心波长附近，该光子带隙型液晶光子晶体光纤和相同结构未填充液晶的光纤之间具有高耦合效率。
光纤光学 光子晶体光纤 有限元方法 液晶 热调谐特性 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 030602
1 西安科技大学 理学院 , 西安 710054
2 陕西师范大学 物理学与信息技术学院 , 西安 710062
理论研究了频率非简并第I类自发参量下转换过程中产生的纠缠光子对的量子特性,且与频率简并的情况做了对比.通过纠缠光子对的联合谱强度分析了纠缠光子对的光谱特性及纠缠特性；通过洪-区-曼德尔干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪分析了纠缠光子对的量子干涉特性.结果表明:脉冲泵浦作用下,由于频率非兼并使得相位匹配函数不对称,导致两纠缠光子可区分,量子干涉可见度减小.随着泵浦脉冲频宽的增加,这种效应更加明显.连续激光泵浦时,相位匹配函数是对称的,得到最大的纠缠度和量子干涉可见度.该研究为频率非简并纠缠光子源在各种量子信息方案中的应用提供理论指导.
纠缠光子对 第I类自发参量下转换 量子干涉 非简并 Entangled biphotons Type-I spontaneous parametric down-conversion Quantum interference Non-degenerate 光子学报
2015, 44(12): 1227001
1 西安科技大学 理学院，西安 710054
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
以太赫兹低损耗聚合物材料Topas环烯烃共聚物为基材，设计了一种带隙型光子晶体光纤.光纤由三角形排列的圆角正六边形空气孔构成包层，缺失四个近邻空气孔构成近菱形的二重对称空气芯.采用有限元法分析了该光纤在太赫兹波段的传输特性.结果表明：在1.5 THz附近约0.3 THz的宽频范围内存在光子带隙，光纤可以基于光子带隙效应将太赫兹波束缚在空气芯中传输.在1.4~1.6 THz范围内具有10－3数量级的高双折射;x偏振基模和y偏振基模的损耗都小于0.1 cm－1，分别在1.53 THz和1.5 THz处达到最小值0.029 1 cm－1和0.028 7 cm－1.所设计的太赫兹Topas光子带隙光纤具备结构简单、易制备、直径小而易弯曲的特点.
太赫兹 光子晶体光纤 有限元方法 Topas环烯烃共聚物 光子带隙 损耗 双折射 Terahertz Photonic crystal fiber Finite element method Topas cyclic olefin copolymer Photonic bandgap Loss Birefringence
