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基于严格耦合波理论的新型耦合光栅分析 被引量：5
1
作者 尤勐 黄战华 蔡怀宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期262-266,共5页
针对波导全息平视器中一种新型的耦合光栅结构,基于严格耦合波理论数值分析了其衍射特性,同时对光栅的工艺容差进行了分析,计算了膜厚、槽深、周期与入射波长对耦合效率的影响.该光栅以波导板中内嵌的闪耀光栅锯齿面作基底,镀高折射率... 针对波导全息平视器中一种新型的耦合光栅结构,基于严格耦合波理论数值分析了其衍射特性,同时对光栅的工艺容差进行了分析,计算了膜厚、槽深、周期与入射波长对耦合效率的影响.该光栅以波导板中内嵌的闪耀光栅锯齿面作基底,镀高折射率的膜层后,覆盖锯齿状的金属膜层.计算结果表明:对于波长532,nm的TE偏振光,空气中0°入射的一级衍射效率可大于90%;当空气中入射光的纵向角在[-8°,12°]、横向角在[-15°,15°]内变化时,一级衍射效率可大于82%且保持平稳.该光栅可在波导全息平视器中,对大视场成像光束进行均匀、高效的耦合. 展开更多
关键词 光栅 衍射效率 严格耦合波理论
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密集波分复用系统中光纤喇曼放大器的分析方法 被引量：4
2
作者 梁青 巩稼民 +2 位作者 方强 刘娟 Liu Juan 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期446-450,共5页
本文利用耦合波理论分析了密集波分复用系统中具有一定光谱宽度的光信号之间的SRS相互作用规律 。
关键词 受激喇曼散射 密集波分复用系统 光纤喇曼放大器 耦合波 分析方法
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多层介质膜光栅用高反射镜的严格耦合波分析(英文) 被引量：1
3
作者 孔伟金 云茂金 +2 位作者 单福凯 范正修 邵建达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1469-1472,共4页
基于严格耦合波和增强透射矩阵的方法,提出了一种数值稳定的求解多层介质膜光学特性的机理模型.利用该模型计算了多层介质膜光栅用高反射镜的优化设计膜系.使用电子束热蒸发方式制备的多层介质膜光谱特性和理论设计的结果符合得很好,该... 基于严格耦合波和增强透射矩阵的方法,提出了一种数值稳定的求解多层介质膜光学特性的机理模型.利用该模型计算了多层介质膜光栅用高反射镜的优化设计膜系.使用电子束热蒸发方式制备的多层介质膜光谱特性和理论设计的结果符合得很好,该严格耦合波模型是分析介质膜光学特性有效的稳定的数值求解方法. 展开更多
关键词 高反射镜 介质膜光栅 严格耦合波分析
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光折变相位栅衍射动态特性的严格耦合波分析 被引量：1
4
作者 姜永远 侯春风 +1 位作者 李焱 周忠祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第3期216-222,共7页
利用严格耦合波衍射理论分析了光折变体相位光栅的衍射问题 ,给出了光折变二波耦合动态特性的严格耦合波分析及其对入射光束夹角和初始入射光强比的依赖关系 .实验上对掺铜 KNSBN晶体二波耦合的动态特性进行了测量 。
关键词 光折变相位光栅 严格耦合波 衍射理论 晶体
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严格耦合波方法计算立体正弦光栅衍射效率 被引量：1
5
作者 陈刚 孙可 刘浩 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期22-24,共3页
为了研究振幅型光栅的衍射效率,运用严格耦合波方法建立立体正弦透射光栅的计算模型。用Matlab软件编程计算衍射效率,并模拟了光栅层附近区域内的光场振幅和相位分布。计算结果表明模型衍射效率与平面的正弦型光栅有差别,其与周期,光栅... 为了研究振幅型光栅的衍射效率,运用严格耦合波方法建立立体正弦透射光栅的计算模型。用Matlab软件编程计算衍射效率,并模拟了光栅层附近区域内的光场振幅和相位分布。计算结果表明模型衍射效率与平面的正弦型光栅有差别,其与周期,光栅厚度相关;在一定条件下两者非常接近。 展开更多
关键词 正弦光栅 衍射效率 严格耦合波方法 计算
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光折变各向异性自衍射动态特性的严格耦合波分析
6
作者 姜永远 周忠祥 +2 位作者 侯春风 李焱 孙秀冬 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第9期787-790,共4页
利用严格耦合波衍射理论分析光折变相位光栅各向异性自衍射的动态特性 ,并以Ce:KNSBN晶体进行了实验验证 .
关键词 各向异性自衍射 严格耦合波理论 光折变晶体
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光栅衍射特性的耦合波分析、计算与讨论 被引量：7
7
作者 蔡托 桑田 赵华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期141-146,共6页
本文从麦克斯韦方程组及电磁场边界条件出发,推导了广泛应用于各类光栅衍射问题的矢量分析方法——严格的耦合波分析方法。针对光栅的衍射特性,编写了基于严格的耦合波分析方法的计算程序,并以TE模情形为例对光栅的衍射效率和收敛性作... 本文从麦克斯韦方程组及电磁场边界条件出发,推导了广泛应用于各类光栅衍射问题的矢量分析方法——严格的耦合波分析方法。针对光栅的衍射特性,编写了基于严格的耦合波分析方法的计算程序,并以TE模情形为例对光栅的衍射效率和收敛性作了数值计算。结果表明,当谐波数不断增加,即便对于厚光栅(d/λ>10)情形,光栅的衍射效率仍将收敛于某一确定值。 展开更多
关键词 衍射光栅 严格的耦合波分析方法 衍射效率 收敛性
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用严格耦合波分析法测试周期极化LiNbO_3晶体畴结构
8
作者 芦兴 陈树强 +1 位作者 梁万国 陈怀熹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期107-110,共4页
为了无损表征周期性极化晶体的畴结构,用严格耦合波分析法分析了周期性极化铌酸锂晶体的周期和占空比.以波长为532nm,功率为20mW的连续激光器为光源,TE偏振光垂直入射周期性极化的铌酸锂晶体表面,同时对晶体施加电压以改变其正负畴间的... 为了无损表征周期性极化晶体的畴结构,用严格耦合波分析法分析了周期性极化铌酸锂晶体的周期和占空比.以波长为532nm,功率为20mW的连续激光器为光源,TE偏振光垂直入射周期性极化的铌酸锂晶体表面,同时对晶体施加电压以改变其正负畴间的折射率差,通过光电探测器检测各衍射级的衍射效率.使用最小二乘法将光电探测器记录的实验数据与严格耦合波分析模拟的结果进行优化拟合,反演出晶体的周期和占空比.测试结果表明,该方法能准确地测试周期性极化铌酸锂晶体的周期和占空比,其周期的测试准确度为0.05μm,占空比的测试准确度为0.05.比布喇格衍射公式计算的晶体周期准确度提高一个数量级. 展开更多
关键词 光栅 严格耦合波分析法 衍射 周期性极化的铌酸锂晶体 优化 化学腐蚀
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基于严格耦合波理论的亚波长金属光栅偏振器设计 被引量：20
9
作者 张娜 褚金奎 +1 位作者 赵开春 孟凡涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1739-1743,共5页
亚波长周期结构光栅具有传统光栅所不具有的特殊性质.针对仿生微纳导航系统敏感波段0.52-0.59μm的要求,采用严格耦合波理论分析了不同光栅材料、光栅面型及光栅结构参数对TM偏振透射率及透射消光比的影响,设计了对应的金属偏振光栅.所... 亚波长周期结构光栅具有传统光栅所不具有的特殊性质.针对仿生微纳导航系统敏感波段0.52-0.59μm的要求,采用严格耦合波理论分析了不同光栅材料、光栅面型及光栅结构参数对TM偏振透射率及透射消光比的影响,设计了对应的金属偏振光栅.所设计的光栅与传统金属光栅不同之处在于基底和光栅之间增加了氟化镁介质,在垂直入射条件下,TM偏振透射率及消光比都增大.在0.38μm^0.40μm及0.50μm^0.76μm全光波段内,TM偏振透射率都大于50%,消光比都大于170,达到了宽带宽、TM偏振透射率及透射消光比都较高的要求. 展开更多
关键词 二元光学 亚波长光栅 严格耦合波分析 金属光栅偏振器
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严格耦合波法计算闪耀光栅衍射效率 被引量：6
10
作者 陈为 廖胜 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期734-738,共5页
针对一般标量近似算法精度不高的问题,提出采用S矩阵的严格耦合波的方法计算光栅衍射效率。通过建立完整的闪耀光栅理论模型,对各分层电磁场进行傅里叶级数展开,采用散射矩阵方法求解各谐波系数,完成衍射效率计算。该方法已应用到红外光... 针对一般标量近似算法精度不高的问题,提出采用S矩阵的严格耦合波的方法计算光栅衍射效率。通过建立完整的闪耀光栅理论模型,对各分层电磁场进行傅里叶级数展开,采用散射矩阵方法求解各谐波系数,完成衍射效率计算。该方法已应用到红外光栅TE和TM 2种模式衍射效率的计算。分析了散射矩阵解决数值运算不稳定的原因,通过与标量近似计算方法进行比较,说明红外光栅衍射偏振特性。 展开更多
关键词 散射矩阵 严格耦合波法 标量算法 偏振特性
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一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé性质、严格解及其在大气重力波中的应用 被引量：3
11
作者 刘萍 李子良 楼森岳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第11期1308-1329,共22页
讨论了大气科学里的一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé可积性和严格解.并给出了这个耦合方程通过Painlevé性质检测的参数条件.应用椭圆余弦函数展开法,得到了这个耦合非线性Schrdinger方程的20个周期椭圆余弦波解.... 讨论了大气科学里的一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé可积性和严格解.并给出了这个耦合方程通过Painlevé性质检测的参数条件.应用椭圆余弦函数展开法,得到了这个耦合非线性Schrdinger方程的20个周期椭圆余弦波解.这些严格解被用应用于解释大气重力波的产生和传输机制. 展开更多
关键词 耦合非线性Schrdinger方程 Painlevé性质 严格解 大气重力波
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严格耦合波法计算体布喇格光栅衍射效率 被引量：1
12
作者 张茜 赵尚弘 楚兴春 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期471-474,共4页
为了获得更精确的光栅衍射效率,采用严格耦合波理论建立体布喇格光栅衍射机理模型,分析了运用严格耦合波理论实现体光栅的衍射效率计算,并利用正交Legendre多项式展开法求解耦合波方程,取得了体布喇格光栅衍射效率稳定的数值解,得到的... 为了获得更精确的光栅衍射效率,采用严格耦合波理论建立体布喇格光栅衍射机理模型,分析了运用严格耦合波理论实现体光栅的衍射效率计算,并利用正交Legendre多项式展开法求解耦合波方程,取得了体布喇格光栅衍射效率稳定的数值解,得到的仿真结果符合理论计算。结果表明,相对于矩阵法,该算法具有更好的收敛速率,且比Ko-gelnik耦合波理论解法更精确。 展开更多
关键词 衍射与光栅 体布喇格光栅 严格耦合波理论 衍射效率 LEGENDRE多项式
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嵌入式光栅多层结构锥形衍射的严格耦合波理论研究 被引量：5
13
作者 杨亮 李艳秋 +1 位作者 马旭 盛乃援 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1899-1904,共6页
基于严格耦合波分析理论,将嵌入式光栅多层结构平面衍射的理论模型扩展至锥形衍射的情况,可以模拟具有任意波长、偏振态、方位角和入射角的平面波入射该多层结构后形成的衍射。在此基础上,研究了微机械声光传感器锥形衍射中+1级光衍射... 基于严格耦合波分析理论,将嵌入式光栅多层结构平面衍射的理论模型扩展至锥形衍射的情况,可以模拟具有任意波长、偏振态、方位角和入射角的平面波入射该多层结构后形成的衍射。在此基础上,研究了微机械声光传感器锥形衍射中+1级光衍射效率的收敛性。仿真表明:TM(Transverse Magnetic)偏振光入射且光栅周期为4μm时,当谐波数M(2n+1)分别为67、69、71时,+1级光衍射效率分别为28.86%、28.84%、28.86%,收敛性较好。另外,优化了微机械声光传感器的位移灵敏度,当入射角为22°、方位角为10°、光栅周期为1μm时,与周期为4μm的+1级衍射光相比,TE、TM偏振光入射时0、+1级衍射光的位移灵敏度均提高一倍,可以准确地监测该传感器中声压或驱动电压引起的金属膜的位移。 展开更多
关键词 严格耦合波法 亚波长光栅 多层结构 锥形衍射
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耦合波法和模式匹配法分析亚波长光栅中的光场分布 被引量：1
14
作者 杨惠尹 张大伟 +2 位作者 黄元申 倪争技 庄松林 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期29-31,共3页
对于亚波长微结构光学元件,其特征尺寸为波长量级或亚波长量级,刻蚀深度也较大,标量衍射理论中的假设和近似己不再成立。此时,光的偏振性质和不同偏振光之间的相互作用对光的衍射结果起着重大作用,因此,必须应用严格的矢量衍射方法来分... 对于亚波长微结构光学元件,其特征尺寸为波长量级或亚波长量级,刻蚀深度也较大,标量衍射理论中的假设和近似己不再成立。此时,光的偏振性质和不同偏振光之间的相互作用对光的衍射结果起着重大作用,因此,必须应用严格的矢量衍射方法来分析和进行设计。在光栅问题的精确数值计算方法中,目前常用的两种方法为耦合波法和模式匹配法。我们应用耦合波法或模式匹配法,能够处理任意面型,任意入射面,任意厚度和任意折射率的光栅衍射问题。本文分别详尽介绍了两种方法的理论分析,最后给出了二者的异同及它们的优缺点。 展开更多
关键词 亚波长光栅 模式匹配 耦合波 严格矢量分析
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亚波长金属偏振光栅设计与分析 被引量：3
15
作者 康宁 唐军 +4 位作者 李大林 陈萌 杨江涛 郭浩 刘俊 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第2期79-81,84,共4页
为解算大气偏振态来实现精确导航,基于严格耦合波分析,设计了适用于复眼结构的亚波长金属偏振器。针对不同周期、占空比和金属层厚度的单层、双层金属光栅进行了仿真分析,结合实际工艺水平和加工成本,最后选定周期200 nm,占空比0.5,深度... 为解算大气偏振态来实现精确导航,基于严格耦合波分析,设计了适用于复眼结构的亚波长金属偏振器。针对不同周期、占空比和金属层厚度的单层、双层金属光栅进行了仿真分析,结合实际工艺水平和加工成本,最后选定周期200 nm,占空比0.5,深度200 nm,金属层厚度100 nm的双层金属光栅作为复眼结构的检偏器,设计的双层金属光栅在中心波段450 nm的蓝光（400～500 nm）TM偏振光透射率为45%,消光比达到450,达到用于偏振导航的要求。 展开更多
关键词 亚波长金属光栅 严格耦合波分析 周期 占空比 金属厚度
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亚波长二维光栅结构零级透射场的计算方法 被引量：1
16
作者 马平 黄训铭 +2 位作者 邓浩 石安华 黄洁 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第8期155-159,共5页
基于散射度量术中测量掩膜版时对零级透射率波谱的计算需求,将需要阶梯近似分层的复杂二维光栅统一模型化为多层二维光栅,建立了多层二维光栅零级透射场计算方法;将Moharam传输矩阵法的部分解法推广到一般复杂二维光栅结构,实现对多层... 基于散射度量术中测量掩膜版时对零级透射率波谱的计算需求,将需要阶梯近似分层的复杂二维光栅统一模型化为多层二维光栅,建立了多层二维光栅零级透射场计算方法;将Moharam传输矩阵法的部分解法推广到一般复杂二维光栅结构,实现对多层或者非垂直侧壁结构透射场的逐层迭代计算;对一种亚波长二维金属光栅阵列结构进行了宽谱光源入射下的透射特性仿真计算;结果表明:结合二维光栅模拟的收敛性改进算法,建立的计算方法能实现对复杂二维光栅透射率波谱的求解。 展开更多
关键词 衍射 光栅 严格耦合波分析 传输矩阵法 散射度量术
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亚波长介质光栅的闪耀特性分析 被引量：3
17
作者 赵华君 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2413-2417,共5页
采用严格耦合波理论与矩阵LU分解法,求解了亚波长矩形介质光栅的衍射场,给出了TE和TM偏振波的耦合波方程组及其矩阵形式.通过数值计算分析了TE和TM偏振波的入射角、刻槽深度、入射波长等参量对+1级衍射波衍射效率的影响.结果表明,当Λ=... 采用严格耦合波理论与矩阵LU分解法,求解了亚波长矩形介质光栅的衍射场,给出了TE和TM偏振波的耦合波方程组及其矩阵形式.通过数值计算分析了TE和TM偏振波的入射角、刻槽深度、入射波长等参量对+1级衍射波衍射效率的影响.结果表明,当Λ=0.5λ0,θ=55°,d=0.38λ0,λ=10.6μm时可以实现对TE偏振波+1级的闪耀,衍射效率达到近90%,同时具有较宽广的角度适应范围. 展开更多
关键词 亚波长介质光栅 严格耦合波理论 矩阵LU分解 闪耀特性 TE偏振波
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采样光栅设计与衍射行为分析 被引量：5
18
作者 陈德伟 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期28-29,共2页
从一维矩形光栅的衍射特性分析开始,将一维矩形光栅结构作一定的改变设计出采样光栅。将设计出的变周期采样光栅作适当的近似处理,然后用严格的耦合波分析方法对它的衍射特性进行了详细分析。
关键词 矩形光栅 严格的耦合波分析方法 采样光栅
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衍射光栅分析软件构建与使用
19
作者 陈德伟 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期15-17,共3页
详细介绍了一套自主开发设计,基于标量衍射理论和严格耦合波分析方法,运行于Matlab平台下的衍射光栅分析软件,它将各种各样的光栅按照面形结构的不同,分类进行分析。首先简要介绍了Matlab环境中软件的构建步骤,对一些关键命令作了简要... 详细介绍了一套自主开发设计,基于标量衍射理论和严格耦合波分析方法,运行于Matlab平台下的衍射光栅分析软件,它将各种各样的光栅按照面形结构的不同,分类进行分析。首先简要介绍了Matlab环境中软件的构建步骤,对一些关键命令作了简要说明。然后对本软件所具有的功能一一举例,详细说明软件的使用方法。 展开更多
关键词 标量衍射理论 严格的耦合波分析方法 衍射光栅
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宽波长太阳能电池抗反射层结构设计 被引量：9
20
作者 许宜申 顾济华 +1 位作者 陶智 吴迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期999-1002,共4页
为了降低太阳能电池表面对入射光的反射,提高其光电转换效率,设计了入射光谱在400～1100nm宽波长范围内的二维亚微米抗反射层结构。该结构主要由高折射率ZnS膜层、低折射率MgF2膜层及二维亚微米光栅层等组成。采用严格耦合波分析理论计... 为了降低太阳能电池表面对入射光的反射,提高其光电转换效率,设计了入射光谱在400～1100nm宽波长范围内的二维亚微米抗反射层结构。该结构主要由高折射率ZnS膜层、低折射率MgF2膜层及二维亚微米光栅层等组成。采用严格耦合波分析理论计算了此结构的反射特性,当ZnS膜层、MgF2膜层、光栅深度及光栅周期分别为50nm、150nm、200nm及400nm,入射角在0～80°变化时,其平均反射率为7.76%。计算结果表明:所设计的抗反射层结构可有效降低太阳能电池表面对入射光的反射,从而提高其光电转换效率。 展开更多
关键词 光栅 抗反射层 严格耦合波分析 太阳能电池
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