光波在左手材料中全折射的理论分析

根据菲涅尔公式,从理论上证明了只有在左右手系两种介质中光波才能发生全折射现象,给出了产生全折射时介质折射率应满足的条件n1=-n2,μ1=-μ2.对n2=-1的负折射率平板的成像进行了分析讨论,此负折射率平板具有透镜的作用.

平面电磁波在不同参数介质分界面上的全折射和全反射

从电磁场的边界条件出发,考虑电磁波的能量在两种介质分界面上传播的特点,详细地分析了平面电磁波在两种介质分界面上发生的全折射和全反射现象,讨论了各种现象存在的可能性和发生的条件.

高双折射全内反射光子晶体光纤的特性研究

文章应用全矢量有效折射率方法(FVEIM)对芯区具有两个椭圆小空气孔的全内反射光子晶体光纤(TIR-PCF)进行了研究。结果表明,光子晶体光纤(PCF)的芯区折射率与包层区等效折射率的差随波长的增大而增大;固定包层空气孔的相对孔径,PCF基模的两个正交偏振态简并被打破,呈现出模式高双折射;随着芯区小空气孔椭圆率变大,模式双折射增大,PCF的总色散曲线变平坦。

剖析涉及全反射的两点疑惑

本文针对在全反射的教学中学生提出的两点疑惑：“为什么有全反射，而没有全折射？”和“全反射光路可不可逆？”进行剖析，用光的电磁波理论展现了全反射的物理图景，根据能量守恒定律，该问题得到肯定的回答。

人造左手媒质的特性

首先说明了左手媒质的介电常数ε和磁导率μ与频率有关,是色散媒质。迄今为止的左手媒质都是人工合成的,一般工作在微波的极小频段,为此,根据已知几种人造左手媒质,讨论了它们的ε、μ的频变模型。并简单分析了左手媒质的电磁特性,以及人造左手媒质的特点及其研究进展。

平坦色散高非线性光子晶体光纤的研究与制备

运用改进的全矢量有效折射率法（IFVEIM）,研究了光子晶体光纤结构（PCF）参数改变时,光纤的色散系数、有效模场面积和非线性系数随波长的变化规律,深入地分析了光纤可调节的色散平坦特性和高非线性特性。课题组自行设计了一种在900nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤。并且在改进工艺的基础上,采用包层孔充气挤压法对其进行了制备,虽然制得的光纤各参数未达到设计值,但其在800~1000nm的波段内色散值仅为0.75ps/km/nm,非线性系数值则达到了30（W/km）-1,这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经较高。

光子晶体光纤色散调控方法的研究

文章采用全矢量有效折射法深入分析了光子晶体光纤结构参数及比例系数对波导色散、总色散的作用,总结了光子晶体光纤色散特性的调整方法,探索出特定色散特性光子晶体光纤的设计方法,并且设计了在800nm处具有近零平坦色散的光子晶体光纤,该光纤对于研究飞秒激光的传输特性和应用具有一定的价值。

具有大范围高分辨率线性响应特性的超短无芯光纤溶液折射率传感器

通过理论与实验对比,证明模式传输分析(MPA)方法求解单模-多模-单模(SMS)结构的可行性.以MPA理论为基础,提出了SMS结构折射率传感装置线性响应点的寻找方法.利用该方法为实验制作的无芯光纤SMS折射率传感器设计了大范围高分辨率线性响应位置,并在实验中获得证实.实验采用短至4.4mm的直径104μm无芯光纤,在折射率1.326—1.417范围上获得了19.10dB的功率线性变化,以商用光功率计0.01dB分辨率计,折合折射率分辨率4.76×105,实现了理论指导下的大范围高分辨率线性响应.

毫米波同轴连接器低反射绝缘支撑的设计

绝缘支撑的结构对毫米波同轴连接器的电压驻波比性能有很大影响,介绍了利用介质界面上能量全折射原理设计的绝缘支撑结构,这种绝缘支撑结构可以减少介质界面上的能量反射。毫米波同轴电缆组件的测试结果表明,该绝缘支撑结构可以提高毫米波同轴电缆组件的电压驻波比性能。

光子晶体光纤色散极值特性的研究

采用全矢量有效折射率法计算光子晶体光纤的色散系数,深入分析了光子晶体光纤色散系数与结构参数之间的关系,发现色散系数随着结构参数的变化具有双极值特性:1)当Λ值保持不变时,随着d/Λ值的减小,零色散波长向长波方向移动,在达到极大值后,则转向短波方向移动,例如当Λ=2.3μm时,极大零色散波长出现在约d/Λ=0.24处,约为1728.9nm,当Λ取不同值时,较小的Λ值,会对应有较大的极大零色散波长;2)当d/Λ值保持不变时,随着Λ值的减小,零色散波长向短波方向移动,在达到极小值后,则转向长波方向移动,例如当d/Λ=0.9时,极小零色散波长出现在约Λ=0.6μm处,约为564.29nm,当d/Λ取不同值时,该比值越大,则会对应着越小的极小零色散波长。这一发现对于优化设计特种光子晶体光纤具有一定的价值。

平坦色散高非线性光子晶体光纤的制备与实验

运用改进的全矢量有效折射率法（IFVEIM），课题组自行设计了一种在900nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤。并且在改进工艺的基础上，采用中心抽真空挤压法对其进行了制备。虽然所制得光纤的结构参数与理论设计值存在一定的偏差，但其在所研究波段内色散值仅为0．5ps／km／nm，非线性系数值则达到了35（w＊km）^-1，这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经很高。最后，我们对其进行了非线性实验测试，其在400-1400nm的波段范围内展现出了宽平坦的超连续谱。

光纤光栅横向压力负载的高分辨率检测

本文对光纤Bragg光栅在横向负载条件下的谐振波长分裂的检测进行了实验研究.采用偏振分束器和偏振无关的迈克尔逊(Machelson)干涉仪组成的检测方案,提高了横向负载传感的分辨率.该系统具有分辩0.025 N/mm横向负载的能力.