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近场光学方法测量大气折射率起伏 被引量:2
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作者 张斗国 王沛 +4 位作者 鲁拥华 唐麟 袁仁民 饶瑞中 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期814-816,共3页
精确测量大气的折射率起伏,对于研究大气的光学性质及其在环境监测中的应用有着重要的意义。建立了用近场光学方法测量大气折射率起伏的模型:采用全内反射方法激发金属的表面等离子共振,在金属-空气-金属组成的平面波导中形成振荡的导模... 精确测量大气的折射率起伏,对于研究大气的光学性质及其在环境监测中的应用有着重要的意义。建立了用近场光学方法测量大气折射率起伏的模型:采用全内反射方法激发金属的表面等离子共振,在金属-空气-金属组成的平面波导中形成振荡的导模,选取衰减全反射曲线中变化最快的一点的角度作为入射光的角度,测量相应的反射光光强的变化,就可以得到相应空气的折射率的变化。初步数值模拟了该模型的测量精度,折射率变化的精度可以达到百万分之五。 展开更多
关键词 大气光学 近场光学 表面等离子体共振效应 折射率起伏
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超分辨近场结构之纳米光刻技术 被引量:5
2
作者 王沛 张斗国 +3 位作者 唐麟 鲁拥华 焦小瑾 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期840-843,共4页
超分辨近场结构(Super-RENS)是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技 术。介绍了超分辨近场结构的基本原理及其在纳米光刻方面的应用,拓展了超分辨近场结构的外延:在近场范 围内,能实现超过衍射极限的纳米多层膜结... 超分辨近场结构(Super-RENS)是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技 术。介绍了超分辨近场结构的基本原理及其在纳米光刻方面的应用,拓展了超分辨近场结构的外延:在近场范 围内,能实现超过衍射极限的纳米多层膜结构。局域表面等离子体效应在高密光存储、纳米光刻等纳米光子学 研究领域具有重要的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 近场光学 超分辨近场结构 纳米光刻 局域表面等离子体效应
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亚波长分辨光刻介质特性研究 被引量:1
3
作者 王向贤 石洪菲 +1 位作者 张斗国 明海 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1177-1180,共4页
利用365nm波段光源、扫描电镜、台阶仪、原子力显微镜和椭偏仪,研究了亚波长分辨光刻介质X AR-N 7700/30型光刻胶的显影速度、对比度、薄膜厚度和折射率等化学、物理特性参数。光刻胶未曝光部分显影速度为23.15nm/s,曝光部分为1.85nm/s... 利用365nm波段光源、扫描电镜、台阶仪、原子力显微镜和椭偏仪,研究了亚波长分辨光刻介质X AR-N 7700/30型光刻胶的显影速度、对比度、薄膜厚度和折射率等化学、物理特性参数。光刻胶未曝光部分显影速度为23.15nm/s,曝光部分为1.85nm/s,光刻胶的对比度高达2.5,稀释至30%的质量浓度时,光刻胶可旋涂成45nm厚的薄膜。 展开更多
关键词 光刻胶 显影速度 对比度 膜厚 折射率
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近地大气532nm激光散射的实验与计算 被引量:5
4
作者 狄凌峰 王沛 +3 位作者 鲁拥华 张斗国 杨军 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期960-964,共5页
通过实验测出532 nm激光在近地大气的角散射系数,对Junge和Deirmendjian两种模型的气溶胶 系统在不同的系统参数、不同的折射率的情况下的散射相函数进行了计算,发现与实验所测得的曲线有明显的 差异,这两种模型都不存在散射次极峰。通... 通过实验测出532 nm激光在近地大气的角散射系数,对Junge和Deirmendjian两种模型的气溶胶 系统在不同的系统参数、不同的折射率的情况下的散射相函数进行了计算,发现与实验所测得的曲线有明显的 差异,这两种模型都不存在散射次极峰。通过对不同半径粒子的散射相函数的计算,说明实验所测的气溶胶系 统在粒子尺寸较大的区间的密度要比Junge和Deirmendjian两种模型的密度要大得多,在假定大粒子服从正 态分布的前提下,拟合出了气溶胶的分布函数。 展开更多
关键词 大气光学 谱分布 MIE散射 气溶胶 散射系数
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金属颗粒复合介质膜的有效非线性光学性质的数值研究 被引量:5
5
作者 邓燕 王沛 +3 位作者 张斗国 唐麟 焦小瑾 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期687-691,共5页
利用退耦近似方法,数值研究了任意体积分数特别是高体积分数的金属颗粒复合介质膜的有效线性介电函数和三阶非线性效应的变化,得到了非线性增强的最佳体积比。在不同体积分数下研究了复合体系的三阶非线性效应随入射光频率的变化关系,... 利用退耦近似方法,数值研究了任意体积分数特别是高体积分数的金属颗粒复合介质膜的有效线性介电函数和三阶非线性效应的变化,得到了非线性增强的最佳体积比。在不同体积分数下研究了复合体系的三阶非线性效应随入射光频率的变化关系,结果表明在表面等离子体共振频率附近,三阶非线性效应随着体积分数的增加而增强,但是当体积分数增加到一定值时由于粒子之间的相互作用对局域场的影响导致了三阶非线性效应的降低。 展开更多
关键词 非线性光学 三阶非线性效应 退耦近似 金属颗粒复合材料
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凹槽结构导致的表面等离激元与波导模式转换特性研究
6
作者 陈俊学 张斗国 《安庆师范大学学报(自然科学版)》 2020年第1期15-23,共9页
理论研究了在电介质覆盖金属波导体系中,表面缺陷结构导致的表面等离激元模式与波导模式间的相互耦合机制。在电介质层表面引入一维凹槽结构,利用凹槽结构对入射光波的散射,可以实现表面等离激元模式与波导模式间的相互转换。模式转换... 理论研究了在电介质覆盖金属波导体系中,表面缺陷结构导致的表面等离激元模式与波导模式间的相互耦合机制。在电介质层表面引入一维凹槽结构,利用凹槽结构对入射光波的散射,可以实现表面等离激元模式与波导模式间的相互转换。模式转换效应会导致在结构透射谱上出现新的能带。通过广义Fresnel公式解释了该附加能带的形成机制。利用该模式转换特性,可以实现表面等离激元模式和波导模式的方向性激发。这些结果在二维光子学器件,如布拉格反射镜、分束器和光互连中有着潜在的应用。 展开更多
关键词 表面等离激元 波导模式 模式转换 方向性激发
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基于小孔-Tamm复合结构的荧光增强与定向辐射 被引量:1
7
作者 邱冬 王勇 +2 位作者 朱良富 张斗国 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-6,共6页
基于转移矩阵法分析了Tamm结构中的电磁场分布与共振模式,提出了小孔-Tamm复合结构来增强荧光信号及控制辐射方向。用时域有限差分法(FDTD)模拟了偶极子与该小孔-Tamm复合结构相互作用的耦合辐射场的远场辐射,证明了该结构能够实现荧光... 基于转移矩阵法分析了Tamm结构中的电磁场分布与共振模式,提出了小孔-Tamm复合结构来增强荧光信号及控制辐射方向。用时域有限差分法(FDTD)模拟了偶极子与该小孔-Tamm复合结构相互作用的耦合辐射场的远场辐射,证明了该结构能够实现荧光的垂直出射,且与传统的Tamm结构相比,其荧光强度有三个数量级的提高;系统地分析比较了荧光发射波长、偶极子位置及小孔尺寸、形状对荧光辐射角度和强度的影响。模拟结果对具有荧光增强定向辐射功能的光学芯片设计有指导作用。 展开更多
关键词 微纳光学 Tamm结构 荧光增强 定向辐射
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基于后焦面成像的聚合物平面波导光学参数测量仪 被引量:1
8
作者 施矾 朱良富 +1 位作者 邱冬 张斗国 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期374-378,共5页
基于后焦面成像确定波导传播特性的基本原理,结合平面波导中的菲涅尔反射理论,设计了一种聚合物平面波导光学参数测量仪。通过MATLAB拟合处理数据实现了对样品局部折射率和厚度高精度、高空间分辨率的实时测量,平面波导厚度测量精度可... 基于后焦面成像确定波导传播特性的基本原理,结合平面波导中的菲涅尔反射理论,设计了一种聚合物平面波导光学参数测量仪。通过MATLAB拟合处理数据实现了对样品局部折射率和厚度高精度、高空间分辨率的实时测量,平面波导厚度测量精度可以达到纳米量级,空间分辨率可达到300 nm。该测量仪结构简单、易于操作,在光学传感和细胞内生物传感领域具有很高的应用价值。 展开更多
关键词 波导光学 后焦面成像 光学参数测量仪
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基于后焦面成像的液体折射率测量实验 被引量:3
9
作者 邱冬 祝巍 张斗国 《大学物理》 2018年第3期29-32,共4页
利用磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积一层金膜作为光学薄膜基底,在金膜上滴涂不同浓度的待测氯化钠溶液.利用光线与金属和溶液界面的表面等离子体的耦合,通过白光后焦面上暗环的相对位置,结合表面等离子体的相关理论,得到不同浓度溶液的... 利用磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积一层金膜作为光学薄膜基底,在金膜上滴涂不同浓度的待测氯化钠溶液.利用光线与金属和溶液界面的表面等离子体的耦合,通过白光后焦面上暗环的相对位置,结合表面等离子体的相关理论,得到不同浓度溶液的折射率,并且分析了基于后焦面成像测量液体折射率方法的误差来源,提出了提高测量精度的办法.该实验结合了高精度的微纳加工技术以及后焦面成像过程,提出了一种新的液体折射率测量方法,在物质分析以及传感等方面有重要应用. 展开更多
关键词 折射率测量 后焦面成像 表面等离子体
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Fluorescence Enhancement of a Polymer Planar Waveguide Doped with Rhodamine B and Ag Nanoparticles 被引量:1
10
作者 张斗国 王沛 +9 位作者 焦小瑾 孙晓红 苑光辉 章江英 邓燕 明海 孙友谊 周京利 张其锦 刘德明 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2006年第10期2848-2851,共4页
与 Ag nano 粒子和玫瑰精 B 做的平面聚合物多模型波导被光谱学分析方法以及他们线方法制作并且调查。显示出的试验性的结果当激动时,那荧光改进在某个水平与 Ag nano 粒子集中由宽乐队波长发生。当激动时,在我们的实验的最大的改进... 与 Ag nano 粒子和玫瑰精 B 做的平面聚合物多模型波导被光谱学分析方法以及他们线方法制作并且调查。显示出的试验性的结果当激动时,那荧光改进在某个水平与 Ag nano 粒子集中由宽乐队波长发生。当激动时,在我们的实验的最大的改进因素被 350nm 获得是大约 3.8。我们的学习可以在聚合物有潜在的应用光元素,例如聚合物波导激光和放大器。 展开更多
关键词 荧光性 聚合物平面波导 纳米微粒 光谱学分析
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Temperature Effects on Prism-Based Surface Plasmon Resonance Sensor 被引量:6
11
作者 林开群 魏来明 +4 位作者 张斗国 郑荣升 王沛 鲁拥华 明海 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2007年第11期3081-3084,共4页
我们理论上在表面电浆子回声(SPR ) 上分析温度效果在 Kretschmann 配置的传感器。温度效果与热扩大效果,声子电子散布并且电子电子在金属层散布一起在电介质包括 thermo 眼的效果和热眼的系数的分散。我们在波长讯问和操作的尖讯问的... 我们理论上在表面电浆子回声(SPR ) 上分析温度效果在 Kretschmann 配置的传感器。温度效果与热扩大效果,声子电子散布并且电子电子在金属层散布一起在电介质包括 thermo 眼的效果和热眼的系数的分散。我们在波长讯问和操作的尖讯问的模式下面模仿回声位置和 SPR 传感器的敏感的温度依赖,差别在二个模式被指出。 展开更多
关键词 温度 等离子体激光 棱镜 光学
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Effect of Ag Nanoparticles on Optical Properties of R6G Doped PMMA Films 被引量:4
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作者 邓燕 孙友谊 +6 位作者 王沛 张斗国 焦小瑾 明海 张其锦 焦洋 孙晓泉 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2007年第4期954-956,共3页
The composite PMMA films containing Ag nanoparticles and rhodamine 6G are prepared. We investigate the fluorescence properties and nonlinear optical properties of R6G/PMMA films influenced by Ag nanoparticles. The flu... The composite PMMA films containing Ag nanoparticles and rhodamine 6G are prepared. We investigate the fluorescence properties and nonlinear optical properties of R6G/PMMA films influenced by Ag nanoparticles. The fluorescence enhancement factor is about 3.3. The corresponding nonlinear refractive index is measured to be -2.423 ×10^-8 esu using the Z-scan technique, which is much enhanced compared with the R6G/PMMA film. The results indicate that these enhancements are attributed to surface plasmon resonance of Ag nanoparticles. 展开更多
关键词 STATE DYE-LASERS MOLECULES
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Extraordinary Transmission through Metallic Grating with Subwavelength Slits for S-Polarization Illumination 被引量:2
13
作者 苑光辉 王沛 +3 位作者 张斗国 焦小瑾 闵长俊 明海 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2007年第6期1600-1602,共3页
基于严密夫妇波浪分析算法,我们系统地分析了涂的金属性的栅栏 withsubwavelength 为 s 极化在非凡的光传播上切开的一部绝缘的电影的几何参数的效果照明。Resultsshow 支撑金属性的薄片状的栅栏的顶上的电磁的模式能强烈提高的波导的... 基于严密夫妇波浪分析算法,我们系统地分析了涂的金属性的栅栏 withsubwavelength 为 s 极化在非凡的光传播上切开的一部绝缘的电影的几何参数的效果照明。Resultsshow 支撑金属性的薄片状的栅栏的顶上的电磁的模式能强烈提高的波导的绝缘的电影发射度,传播山峰的位置被金属性的栅栏,厚度和绝缘的电影的折射索引的时期主要决定。这结构在优秀 polarizers 显示出潜在的应用 orpolarization 各向同性的设备在红外线光谱由适当地选择几何参数的范围。 展开更多
关键词 金属光栅 裂缝 偏振 光照
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Beam Focusing by a Non-Uniformly-Spaced Nanoslit Array in a Metallic Film 被引量:3
14
作者 焦小瑾 王沛 +3 位作者 张斗国 鲁拥华 谢建平 明海 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2006年第7期1884-1887,共4页
A finite difference time domain simulation has been performed to analyse the optical transmission through a non-uniformly-spaced nanoslit array in silver film. The phase change of surface plasmons propagating on the s... A finite difference time domain simulation has been performed to analyse the optical transmission through a non-uniformly-spaced nanoslit array in silver film. The phase change of surface plasmons propagating on the silver film is used to modulate the initial phase of the output beam. The beam deflection and focusing function are designed, and the focal depth of the focusing metallic structure are mainly considered. It is found that the focal depth can be controlled by altering the effective width of this structure, i.e. the number of slits, when the relative spacing is fixed. 展开更多
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Super-Resolution Imaging on Microfluidic Super-Resolution Near-Field Structure 被引量:1
15
作者 王沛 唐麟 +4 位作者 张斗国 鲁拥华 焦小瑾 谢建平 明海 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2005年第7期1625-1627,共3页
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基于薄膜光场调控的无标记显微成像、传感及其应用研究进展(特邀)
16
作者 张斗国 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期204-215,共12页
光学薄膜广泛应用于光学仪器和测控技术中,充斥着我们生活的方方面面,使我们的生活更加丰富多彩。不同于常规的光学薄膜应用场景,本综述重点介绍如何将光学薄膜与光学显微成像结合起来。研究方案主要是:基于负载表面等离子体波的贵金属... 光学薄膜广泛应用于光学仪器和测控技术中,充斥着我们生活的方方面面,使我们的生活更加丰富多彩。不同于常规的光学薄膜应用场景,本综述重点介绍如何将光学薄膜与光学显微成像结合起来。研究方案主要是:基于负载表面等离子体波的贵金属薄膜、具有光子带隙结构的介质多层薄膜,研制出应用于无标记显微探测的平面薄膜光子元件。得益于其平面结构特性与成熟的制作工艺,该类薄膜光子元件可兼容常规明场、宽场显微成像系统,可以作为被测样品的衬底或成像系统的插件。借助于薄膜与光波的近-远场相互作用特性,该器件可以调控系统的照明光场,如实现暗场照明、全内反射照明、边缘增强照明等。通过照明方式的改变,提升成像的对比度、探测灵敏度,进而发展出多模式、高灵敏度、高对比度、无标记光学显微成像与传感系统。为充分发挥该系统结构简单、宽场、高灵敏度、无标记成像的特点,将其应用于环境光子学领域,实现了真实大气环境中单个超细颗粒物吸湿增长过程的原位、实时、无损表征,有望为大气雾霾溯源与追因研究提供有力的科学支撑和技术工具。 展开更多
关键词 薄膜光场调控 介质多层薄膜 贵金属薄膜 无标记显微探测 大气超细颗粒物
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表面等离子体亚波长光学前沿进展 被引量:8
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作者 张斗国 王沛 +3 位作者 焦小瑾 唐麟 鲁拥华 明海 《物理》 CAS 北大核心 2005年第7期508-512,共5页
目前表面等离子体激元(surfaceplasmonpolaritons,SPPs)在光存储、光激发、显微术以及生物光子学等领域中的应用前景受到了广泛的关注.文章介绍了SPPs的基本性质和表面等离子体亚波长光学(surfaceplasmonssubwavelengthoptics)研究中的... 目前表面等离子体激元(surfaceplasmonpolaritons,SPPs)在光存储、光激发、显微术以及生物光子学等领域中的应用前景受到了广泛的关注.文章介绍了SPPs的基本性质和表面等离子体亚波长光学(surfaceplasmonssubwavelengthoptics)研究中的热点问题及发展方向. 展开更多
关键词 亚波长 前沿进展 光学 表面等离子体激元 生物光子学 基本性质 发展方向 热点问题 光存储 光激发 显微术
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均匀辐照365nm LED光源设计及其在光刻中的应用 被引量:5
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作者 王向贤 汪波 +4 位作者 傅强 陈漪恺 胡继刚 张斗国 明海 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期214-217,共4页
优化设计了365nm紫外LED点光源阵列、聚焦透镜组的排布,实现了高强度均匀辐照的LED面光源。利用优化后的365nm LED面光源进行了接触式曝光光刻实验,所得刻写图形与掩模板图形一致。提出的基于365nm紫外LED阵列均匀辐照面光源的光刻方法... 优化设计了365nm紫外LED点光源阵列、聚焦透镜组的排布,实现了高强度均匀辐照的LED面光源。利用优化后的365nm LED面光源进行了接触式曝光光刻实验,所得刻写图形与掩模板图形一致。提出的基于365nm紫外LED阵列均匀辐照面光源的光刻方法具有结构简单、节能、环保等优势。 展开更多
关键词 光学制造 紫外发光二极管 阵列 光刻
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Near-field lithography on the azobenzene polymer liquid crystal films
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作者 张斗国 王沛 +10 位作者 鲁拥华 白明 杨军 唐麟 章江英 明海 张其锦 刘健 张泽勃 曹立 潘安练 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第2期107-109,共3页
In this article, we reported near-field research on azobenzene polymer liquid crystal films using scanning near-field optical microscopy (SNOM). Optical writing and subsequently topographic reading of the patterns w... In this article, we reported near-field research on azobenzene polymer liquid crystal films using scanning near-field optical microscopy (SNOM). Optical writing and subsequently topographic reading of the patterns with subwavelength resolution were carried out in our experiments. Nanometer scale dots and lines were successfully fabricated on the films and the smallest dot diameter is about 120 nm. The width of the line fabricated is about 250 nm. This method is also a choice for nanolithography. The mechanism of the surface deformation on the polymer films was briefly analyzed from the viewpoint of gradient force in the optical near field. The intensity distribution of the electric field near the tip aperture was numerically simulated using finite-difference time-domain (FDTD) method and the numerical simulation results were consistent with the experimental results. 展开更多
关键词 Computer simulation FILMS Finite difference method Liquid crystal polymers LITHOGRAPHY NANOTECHNOLOGY Time domain analysis
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Optically inscribed surface-relief zone plates in azo polymer films 被引量:1
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作者 杨军 郭斌 +2 位作者 张斗国 王沛 明海 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第5期255-256,共2页
We describe a simple and cost-effective holographic method for the fabrication of surface-relief zone plates. The zone plate is inscribed by interference between the first-and second-order diffracted waves from an ion... We describe a simple and cost-effective holographic method for the fabrication of surface-relief zone plates. The zone plate is inscribed by interference between the first-and second-order diffracted waves from an ion-etched Fresnel zone plate. The inscribed surface-relief zone plates are observed by atomic force microscope (AFM). The formation process of the surface grating and the mass diffusion in azo polvmer are analvzed. 展开更多
关键词 Atomic force microscopy Polymer films
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