1 昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南 昆明 650504
2 云南大学工商管理与旅游管理学院，云南 昆明 650504
超材料吸波体的性能受电磁波入射角度的影响，具有宽角度稳定性的吸波体一直是吸波体设计的难点之一。传统设计方式依赖于人工设计和优化，存在设计困难且周期长的缺陷。针对设计目标的特点，基于改进粒子群优化算法设计了宽角度高吸收率超材料吸波体。通过添加动态权值和高斯误差解决二进制粒子群优化算法后期局部搜索能力弱的问题，用改进的二进制粒子群优化算法优化吸波体表层0、1编码的离散金属块结构实现高吸收率和宽入射角吸收特性。仿真结果表明，设计的超材料吸波体在9.4~13.3 GHz频段的吸收率大于90%，在11.6~12.6 GHz频段内可实现完美吸收（吸收率大于99%），横电、横磁极化波60°斜入射情况下超材料吸波体在带宽内的吸收率大于80%。该设计方法有效弥补了传统设计方法的缺陷，展现出按需设计和设计过程无需人为干预的独特优势，在相关领域具有广泛的应用前景。
光学器件 超材料 吸波体 宽角度 二进制粒子群优化算法 编码 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1123002
强激光与粒子束
2020, 32(6): 063005
江苏大学计算机科学与通信工程学院, 江苏 镇江 212013
为了设计宽角度高吸收的电磁波吸收器件, 基于石墨烯超材料, 设计了级联的层状结构。利用超材料的特殊属性推导了传输矩阵公式, 并利用它研究了所设计结构的传输特性。研究结果表明, 在保持高吸收率的条件下, 通过调节结构参数, 可以实现宽角度吸收带宽。吸收带宽与级联层数有关, 但层数达到某个特定的值时吸收带宽趋于饱和。
材料 石墨烯超材料 宽角度 高吸收 传输矩阵 级联结构 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 081601
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
提出了一种基于实数编码量子进化算法(RQEA)的宽角度极紫外(EUV)多层膜理论膜系的设计方法。采用基于实数编码的遗传算法(RGA)和RQEA对宽角度Mo/Si多层膜进行了理论设计和分析, 发现RQEA具有种群规模小、搜索效率高和求解精度高的明显优势, 体现出RQEA在光学薄膜设计领域的潜在应用价值。同时, 设计出入射光波长为13.5 nm、在入射角0°～18°范围内反射率可达50%的宽反射带Mo/Si多层膜。
薄膜 多层膜设计 量子进化算法 宽角度极紫外多层膜
天津大学 光电信息科学技术教育部重点实验室，天津 300072
使用衍射光栅的分色分光方式一般以平行光入射情况为讨论基础，对于非平行光入射的情况讨论较少.本文基于菲涅尔衍射理论和角谱理论，将球面波与平面波的衍射波场联系起来，从而在传播函数中引入角度参量，结合分数泰伯效应的理论基础，推导出双波长宽角度入射光线经相位光栅衍射后的波场分布函数，并对推导出的函数进行数值模拟，得到像面不同位置衍射波场分布.与平行光入射时的标准波场分布相比较，得到宽角度入射时的衍射波场的横向展宽量和偏移量.通过调节光栅台阶的宽度，改变衍射场的展宽和偏移，使各个单一波长的衍射波场宽度小于光栅周期的一半，从而减少双波长光衍射波场的混叠.同时本文给出波场宽度与光栅台阶宽度的变化关系，选取光栅面上多个位置作为台阶宽度的计算点，并对整个光栅的台阶宽度进行曲线拟合，得到可以使双波长宽角度入射光实现良好空间分离的光栅参量.该结果可用于各类宽角度入射光线的光谱分离场合，如双波长成像、液晶显示和液晶投影等.
衍射分光 宽角度入射 相位光栅 双波长 泰伯效应 Diffraction light split Wide-angle incidence Phase grating Dual wavelength Talbot effect
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Nanchang University, Nanchang 330031, China
2 College of Electronic Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
Antireflection coatings are very important for high-efficiency solar cells. An ideal antireflection structure should lead to zero reflection loss on solar-cell surfaces over an extended solar spectral range for all angles of incidence. Based on the optical thin-film theory, two multilayer structures are adopted as initial stacks in two conditions, respectively. With the aid of a conjugate graduate optimized method, the incident angles of antireflection coating are 0°–60°, the working wavelength range is 400–1200 nm, and two broadband and wide-angle antireflections are designed. The results show that they can all evidently reduce residual reflection.
减反膜 宽波段 宽角度 310.5696 Refinement and synthesis methods 160.6030 Silica Chinese Optics Letters
2010, 8(s1): 35
1 南昌大学 物理系，江西 南昌 330031
2 中国科学院 光电技术研究所，四川 成都 610209
分光膜都是倾斜使用的，不可避免地存在S和P2个偏振分量的分离。在许多实际应用中，这是一个迫切需要解决的刺手难题。基于Thelen和Costich理论，选择初始膜系材料和结构，并在Needle合成法与Conjugate graduate精炼法的帮助下，采用全介质材料设计了532nm，633nm和1315nm三波长宽角度消偏振平板型分光膜，空气中入射角的变化范围为45°±5°。结果表明：在宽角度范围内，此膜系在(532±10)nm，(633±10)nm和(1315±10)nm范围的偏振分离都能比较好地满足消偏振要求。
全介质材料 宽角度 消偏振 平板型分光膜 all-dielectric material wide angle depolarization flat-plate light-splitting film
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
光学低通滤波器(optical low pass filter, 简称OLPF)利用石英双折射晶体的分光性质来实现低通滤波.对数码相机中的OLPF的频谱特性、色散特性及宽角度入射时的特性进行理论分析、研究和模拟.结果表明:通过改变多块双折射晶体叠加排列的位置,可以改善OLPF的频谱特性;一般的OLPF可以用于宽光谱以及宽角度入射情况.
分光 光学低通滤波 频谱 色散 宽角度入射
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,杭州,310027
简要介绍K9玻璃为基板的用金属-介质膜系实现近紫外区宽角度消偏振平板分光镜的设计,设计波长为360～480 nm,空气中的入射角变化范围为45°±6°,膜系的反射率R和透过率T的之比的平均值为63.6%,总损耗约为10%,S偏振分量和P偏振分量的平均偏离约为1%.
消偏振平板分光镜 近紫外区 宽角度 K9玻璃
