透射型亚波长二元闪耀光栅的数值模拟与分析

使用OptiFDTD对透射型亚波长二元闪耀光栅的透射场进行了数值模拟;使用FFT方法对电磁场分量进行分析,得到其各个级次的能量分布,进而分析了亚波长结构二元光栅的各个参数对衍射性能的影响。分析结果证实:透射型亚波长二元闪耀光栅可将正入射的TE波闪耀到+1级,且等分数对衍射角影响很小。给定波长,其设计主要由光栅周期、光栅材料折射率和等分数这3个参数决定。

微纳米光纤腐蚀动力学及其光学特性研究

利用氢氟酸(HF)腐蚀石英光纤法制备出微纳米光纤,并研究了微纳米光纤的光学特性.实验中,利用CCD和数据采集卡,对腐蚀中的石英光纤进行实时监控.结果发现,微纳米光纤的光功率损耗随直径的减小,而呈指数增加.通过OptiFDTD软件模拟微纳米光纤的电场矢量分布,发现随着直径减小,微纳米光纤的倏逝场越来越强.当微纳米光纤的直径与输入光波的波长相近时,光波几乎只沿着光纤的表面传播.结果表明,微纳米光纤具有制备简单、尺寸小、倏逝场大等优良特性,在传感器等领域具有很好的应用前景.

微纳光纤的制备及其光学特性研究

在微纳光纤的制作中,制作方法和相关参数的选择与控制是影响其光学传输特性的重要因素。该文基于单模光纤,理论模拟并实验分析了熔融拉锥法和氢氟酸(HF)腐蚀法在制备微纳光纤(MNF)过程中的相关参数与传输光学特性变化规律。研究表明,在制备MNF过程中,直径从20μm减小到0时,传输功率损耗达97%,受耦合损耗和环境折射率变化的影响,理论损耗值与实验结果虽存在一定差异,但变化规律保持一致。通过OptiFDTD软件模拟,指出倏逝场深度随着光纤直径的减小而增大,且与损耗存在非线性关系,当输入光波波长与光纤的直径相比拟时,能量几乎全部集中在光纤的表面,此时外界环境变化对光纤内光波导响应灵敏度提高,微纳光纤的这种特性在传感领域具有潜在的应用市场。