液晶法布里-珀罗腔的超棱镜效应

为了获得可调谐的光空间滤波器，在一维薄膜光子晶体中引入液晶层，形成法布里珀罗滤光片结构，利用此结构在峰值波长处具有较大群延迟的特性，设计并理论模拟了当光束倾斜入射时此结构中存在的超棱镜效应．利用液晶本身的电光效应对此结构进行调谐，实现了不同波段的光波色散分离．采用差分迭代法计算了液晶层的指向矢，利用Berreman4×4矩阵法分层计算了液晶的光学特性．当P偏振光以20°斜入射此薄膜结构，电压从0V变化到3V时，可依次实现不同波长光波的空间色散分离，可调谐范围为1447～1459nm，最大群延迟可达7．8ps．

薄膜法布里-珀罗滤光片中的超棱镜效应

基于薄膜法布里珀罗滤光片在其峰值波长处具有较大群延迟的特性,设计并从实验上验证了光束倾斜入射时这种结构中存在的超棱镜效应。根据光学薄膜理论中的特征矩阵法,数值模拟计算了器件的群延迟和空间色散曲线,镀制并对器件进行了测试。测试结果表明器件在透射峰值波长处因超棱镜效应引起的空间色散最大位移值达到65μm,与理论计算结果非常吻合;相对于传统的光栅和棱镜器件而言器件具有更高的空间角度色散,实际测试在784.5 nm至786.5 nm波长范围内器件的角色散达到30°/nm。

古斯-汉欣(Goos-Hnchen)位移的研究

该文解释了由古斯-汉欣位移引出的违反相对论的因果律佯谬问题;导出了共振激发下古斯-汉欣位移增强必须满足的条件;在此基础上,用波长为860 nm的半导体激光在实验上获得了迄今为止最大的0.9 mm的正向位移和0.2 mm的负向位移;同时,利用双面金属包覆波导中超高阶导模的特殊性质和增强的古斯-汉欣位移实现了高灵敏的位移和溶液浓度的传感以及观察空间色散的超棱镜效应.

薄膜G-T腔结构的空间波分解复用器设计

结合全通滤波器的设计方法，利用一维薄膜光予晶体的超棱镜效应，设计了一种G—T腔（Gires—Tournois腔）型薄膜空间波分解复用器，可在特定波段得到线性大空间色散，实现对入射光束的空间解复用作用。文中针对850hm波段进行了具体设计，以低折射率材料为腔材料，采用SubH（LH）M1[（LL）C1]H（IH）M2[（LL）C2]H（LH）M3E（LL）C3]…的膜系结构，在844-856nm的范围内得到约19．3μm的线性空间色散位移。

一种基于多镜理论的光学薄膜群延迟算法

光子晶体超棱镜是实现分色、滤波等功能的关键器件,而群延迟是衡量分波滤波效果的重要参量。为了获得更好的分光效果,一般采用级联法布里珀罗滤波器或者Gires-Tournois滤波器实现大而线性的群延迟。基于多镜理论提出了一种新的多腔滤波器群延迟计算方法,简化了计算过程,使得计算不再受实际材料的限制。并以四腔级联Gires-Tournois滤波器为例进行群延迟的模拟计算,得到的结果与薄膜传输矩阵基本吻合,证实了算法的正确性。最后分析了群延迟、线性范围与Gires-Tournois滤波器腔长之间的关系,指出了如何根据实际要求选择腔长的方向。