衍射波长10.6μm的计算全息光栅扫描器研究

给出了圆筒型和圆盘型计算全息光栅扫描器的位相方程、条纹位置方程及参数结构方程式 ,并由此设计和制作了用于波长λ=1 0 .6μm的圆盘型反射式计算全息光栅扫描器 ,在实验中重点解决了零点漂移和波长λ=1 0 .6μm的激光为不可见光的问题 ,最后对扫描器的特性进行了分析。

亚波长单缝衍射的严格求解

基于严格电磁场理论,该文提出了一种半解析方法用来严格求解亚波长单缝的衍射,同时也给出了亚波长双缝衍射场的相关表达式。数值模拟计算结果表明,单缝衍射场中光强最大值均位于缝隙结构体内;随着透射深度增加,极大光强值的个数增加,衍射场空间分布改变等。该文方法可用来研究分析亚波长区域内光束的衍射传输等问题。

基于导模共振效应提高石墨烯表面等离子体的局域特性

本文构建了一种包含石墨烯和亚波长光栅的复合结构,借助衍射光栅的导模共振效应,在石墨烯表面激发高局域性表面等离子体激元,研究了石墨烯与光栅结构对表面等离子体激元局域特性的影响规律,并借助基于有限元法的COMSOL软件,分析了缓冲层厚度、光栅周期、载流子迁移率和费米能级对石墨烯的表面电场、品质因子Q和有效模式面积Seff的影响.结果表明,石墨烯表面等离子体激元的局域性在特定的参数点获得显著提高:当μ=0.7 m^2/(V·s)时,品质因子达到最大值Q_(max)=1793;当p=235 nm或E_F=0.72eV时,表面电场达到了入射光的3000倍以上.强烈的局域性导致强烈的光-物质相互作用,因而本文提出的复合结构可实现高灵敏度传感器和高效率的非线性光学设备,极大地扩展了石墨烯在纳米光学领域中的应用.

亚波长衍射微透镜色散的数值分析

采用旋转体时域有限差分法对亚波长衍射微透镜进行数值分析 ,给出了在微透镜焦平面上的电场强度分布和从近场到远场的电场强度分布 .研究了亚波长衍射微透镜的色散 ,给出了入射波长不同于设计波长的色散曲线 ,数值分析结果表明了亚波长衍射微透镜的负向色散特性 。

非相干照明条件下的ptychographic iterative engine成像技术

在传统多波长相干衍射成像理论的基础上提出适用于X-射线和电子束等非相干光源照明成像的改进多波长ptychographic iterative engine方法,同时将小孔形状和照明光谱信息用于叠代计算,可以在非相干照明条件下精确重建出物体的强度透射像和相位透射像,并对光源带宽对重建精度的影响进行了分析,对于解决如何在非相干照明条件下对大尺寸物体进行精确相位成像的问题具有较好的科研和实用价值.

亚波长金属线栅的设计、制备及偏振成像实验研究

针对红外偏振成像系统,运用等效介质理论,在氟化钙基底上设计了周期为200nm,深度为100nm的金属铝栅.模拟计算结果表明,设计的金属铝栅在中红外(3—5μm)和远红外(8—12μm)双波段范围内,以及±20°的视场范围内能够提供大于35dB的消光比.利用电子束曝光、反应离子束刻蚀、等离子去胶等工艺完成了金属铝栅的制作.将金属铝栅放在中波红外热像仪前,得到了目标轮廓清晰的偏振图像.

用于高功率双包层光纤激光器侧面耦合的对称夹层结构

提出了一种基于亚波长衍射光栅理论的介质-金属-介质的对称夹层结构,这种结构因为没有使用诸如折射率匹配液、光学固化胶等承受不了较高温度的黏接物质,所以可以用于大功率激光二极管阵列的侧面抽运,尤其可用于条形半导体激光器侧面抽运双包层掺杂光纤中,以制作各种大功率稀土离子掺杂光纤激光器,并且其耦合效率可以达到80%以上。同时,这种侧面抽运技术还支持多点抽运以及光纤两端同时激射高能激光。