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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
1
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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严格耦合波法计算闪耀光栅衍射效率 被引量：6
2
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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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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小波分解和BDLTM-GRU混合模型相融合的桥梁耦合极值应力高精度预测
4
作者 杨渡 樊学平 刘月飞 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期1026-1035,共10页
为实现桥梁耦合极值应力的高精度预测,采用小波多分辨率分析法对监测极值应力进行分解,取分解后的低频数据为趋势项信息,高频数据为车辆荷载效应信息,趋势项减去其均值为温度荷载效应信息,通过以上步骤实现桥梁极值应力的解耦。建立双变... 为实现桥梁耦合极值应力的高精度预测,采用小波多分辨率分析法对监测极值应力进行分解,取分解后的低频数据为趋势项信息,高频数据为车辆荷载效应信息,趋势项减去其均值为温度荷载效应信息,通过以上步骤实现桥梁极值应力的解耦。建立双变量(引入随时间变化的趋势项)贝叶斯动态线性趋势性模型(BDLTM)对低频极值应力进行预测分析;采用GRU神经网络模型对高频极值应力进行预测分析;实现耦合极值应力的叠加预测。利用天津富民桥的监测耦合数据验证BDLTM-GRU模型的可行性,同时与耦合极值应力的单BDLTM和单GRU模型进行精度比较,验证BDLTM-GRU模型预测的高精度。 展开更多
关键词 耦合极值应力 小波多分辨率分析法 BDLTM-GRU模型 BDLTM GRU神经网络
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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
5
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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用耦合波法对横向磁化的H面移相器的数值分析
6
作者 王龙 徐燕生 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1990年第9期22-31,共10页
本文从Maxwell方程出发,应用耦合波理论推导出一般情况的耦合方程组,对横向磁化的H面移相器的传播特性进行了严格的理论分折和数值计算,得到一系列数据,并绘制了“差相移-频率”的特性曲线,从而总结出这种移相器的相移与铁氧体的位置、... 本文从Maxwell方程出发,应用耦合波理论推导出一般情况的耦合方程组,对横向磁化的H面移相器的传播特性进行了严格的理论分折和数值计算,得到一系列数据,并绘制了“差相移-频率”的特性曲线,从而总结出这种移相器的相移与铁氧体的位置、大小,介电常数及张量导磁率参数的关系,这些曲线和理论给这类移相器的研究设计提供了依据。本文在理论分析的基础上进行了实验测试,结果表明,应用耦合波理论分析计算这类相移器要比用微扰法分析计算的更接近于实际结果。 展开更多
关键词 移相器 耦合波法 数值分析
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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
7
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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光栅衍射特性的耦合波分析、计算与讨论 被引量：7
8
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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基于谱几何法的耦合板结构固有振动特性分析 被引量：2
9
作者 石先杰 李春丽 任龙龙 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A01期165-169,共5页
以耦合板结构为研究对象,建立结构振动特性分析模型,利用人工虚拟弹簧技术模拟结构边界条件及耦合效应,并通过调整弹簧刚度系数模拟任意边界条件及耦合条件。考虑板结构弯曲、面内振动及耦合边界处的耦合效应,采用谱几何法(Spectro-Geom... 以耦合板结构为研究对象,建立结构振动特性分析模型,利用人工虚拟弹簧技术模拟结构边界条件及耦合效应,并通过调整弹簧刚度系数模拟任意边界条件及耦合条件。考虑板结构弯曲、面内振动及耦合边界处的耦合效应,采用谱几何法(Spectro-Geometric Method,SGM)对弯曲振动位移和面内振动位移函数进行描述,可以克服传统傅里叶级数在整个求解区域内周期展开时在边界上存在的不连续或者跳跃现象。应用Hamliton原理从能量的角度推导获得表征耦合板振动特性的离散动力学方程,求解得到耦合板结构的自由振动特性。通过不同数值算例,并与有限元法计算结果进行对比,验证了文中方法的正确性。 展开更多
关键词 振动与波 耦合板 谱几何法 振动分析 任意边界条件
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NRD波导槽缝激励的严格分析
10
作者 李卫海 徐善驾 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期341-344,共4页
NRD波导的激励是平面 /非平面微波混合集成电路的一个关键问题 .文中采用并矢格林函数结合矩量法严格分析了通过横向缝隙有效激励NRD波导LSE0 1模的方法 .该方法具有结构简单、体积小、耦合效率高、泄漏能量小等优点 ,对混合微波集成电... NRD波导的激励是平面 /非平面微波混合集成电路的一个关键问题 .文中采用并矢格林函数结合矩量法严格分析了通过横向缝隙有效激励NRD波导LSE0 1模的方法 .该方法具有结构简单、体积小、耦合效率高、泄漏能量小等优点 ,对混合微波集成电路的设计具有重要的实际意义 . 展开更多
关键词 波导 微波集成电路 混合集成电路 耦合效率 矩量法 体积小 LSE 严格 分析 横向
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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
11
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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RCWA方法设计阶梯形光学生物分子检测探针 被引量：2
12
作者 白忠臣 肖伟 +1 位作者 黄政 李萍 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第3期342-344,348,共4页
设计了一种阶梯形光学生物分子检测探针,并利用严格耦合波分析(RCWA)法计算了此探针的反射光谱的反射效率。模拟结果表明,此探针的反射谱中特定峰值处,探针周围的待测物折射率与探针的入射角间呈线性变化,且探针反射效率与待测物折射率... 设计了一种阶梯形光学生物分子检测探针,并利用严格耦合波分析(RCWA)法计算了此探针的反射光谱的反射效率。模拟结果表明,此探针的反射谱中特定峰值处,探针周围的待测物折射率与探针的入射角间呈线性变化,且探针反射效率与待测物折射率和入射角均符合左半高斯型曲线分布。所以,既可应用入射角来反映待测物折射率的变化,也可利用反射效率的变化反映待测物折射率的变化。基于此研究的方法和结果可广泛应用于生物传感器和生物分析等研究领域。 展开更多
关键词 光学生物探针 严格耦合波分析(rcwa)法 折射率 反射效率
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亚波长金属偏振光栅设计与分析 被引量：3
13
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
14
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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基于RCWA方法设计的甲醛传感器的研究 被引量：1
15
作者 黄子吉 白忠臣 +2 位作者 任哲毅 王宝 陆安江 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期389-394,共6页
针对日常生活中甲醛损害人们健康的问题,该文采用严格耦合波分析(RCWA)法设计了一种能快速、高精度实时检测甲醛溶液浓度的光学传感器。该传感器以多孔二氧化锆(ZrO_2)介孔材料作为甲醛的承载单元,TiO_2和SiO_2光栅分别作为波导层和光... 针对日常生活中甲醛损害人们健康的问题,该文采用严格耦合波分析(RCWA)法设计了一种能快速、高精度实时检测甲醛溶液浓度的光学传感器。该传感器以多孔二氧化锆(ZrO_2)介孔材料作为甲醛的承载单元,TiO_2和SiO_2光栅分别作为波导层和光耦合层构成的层状复合结构。利用RCWA法计算了该传感器的透射光谱,建立了透射共振峰波长与待测甲醛溶液浓度间的关系模型,并分析了其传感特性。结果表明,该传感器具有较高的灵敏度和良好的重复稳定性,品质因数Q=1 261,灵敏度可达0.101nm/%,并可实现对待测甲醛溶液浓度的实时动态监测。 展开更多
关键词 光学传感器 甲醛溶液 严格耦合波分析法(rcwa) 透射光谱 传感特性
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扣件胶垫温变特性对车辆-轨道垂向耦合动力响应的影响分析 被引量：5
16
作者 左志远 刘林芽 +1 位作者 秦佳良 卢沛君 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第3期194-199,206,共7页
为了更加科学的表征扣件系统的温变力学特性,以此实现车辆-轨道耦合振动的精确预测,以高速铁路WJ-7B型常阻力扣件的扣件胶垫为研究对象,采用动态力学分析仪对扣件胶垫进行温度扫描试验,将试验所得的模型参数与基于格林函数法建立车辆-... 为了更加科学的表征扣件系统的温变力学特性,以此实现车辆-轨道耦合振动的精确预测,以高速铁路WJ-7B型常阻力扣件的扣件胶垫为研究对象,采用动态力学分析仪对扣件胶垫进行温度扫描试验,将试验所得的模型参数与基于格林函数法建立车辆-轨道垂向耦合动力学分析模型相结合,采用虚拟激励法分析扣件胶垫温变对车辆、轨道的结构振动响应的影响规律。计算结果表明:扣件胶垫的模量值和损耗因子具有明显的低温敏感性;扣件胶垫的温变特性对车体的振动响应基本无影响;转向架、轮轨力、轮对、钢轨在中频段内的振动响应峰值频率随温度降低均向右迁移,峰值减小;扣件胶垫的刚度和损耗因子在玻璃化转变区数值较大,导致轮轨耦合系统的刚度和损耗因子均较大,表现为振动主频的右移和高频振动响应的衰减。 展开更多
关键词 振动与波 扣件胶垫温变 格林函数法 车-轨垂向耦合 随机振动 频域分析
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宽波长太阳能电池抗反射层结构设计 被引量：9
17
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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用于ICF驱动器的取样光栅的矢量分析与计算 被引量：13
18
作者 柴立群 杨李茗 许乔 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期270-274,共5页
在 ICF的终端光学聚焦系统中 ,采用取样光栅 ( BSG)将透射的三倍频光按一定比例送入能量计中进行能量诊断。采用精确耦合波矢量分析方法分析了衍射效率与光栅周期、刻槽深度、占空比等的关系 。
关键词 ICF 驱动器 取样光栅 耦合波法 衍射效率 矢量分析 计算
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基于亚波长高对比度光栅的波前调控器设计 被引量：4
19
作者 武华 彭莉 +3 位作者 袁寿财 张文博 刘巧莉 董建 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期87-92,共6页
基于严格耦合波分析法分析了亚波长光栅波前调控的方法,设计了具有凸透镜、锥透镜和闪耀光栅功能的三种亚波长光栅结构,以平面方式制备了具有聚焦和闪耀效果的三种微纳结构波前调控器.计算了不同光栅厚度、光栅齿和光栅槽宽度下的光栅... 基于严格耦合波分析法分析了亚波长光栅波前调控的方法,设计了具有凸透镜、锥透镜和闪耀光栅功能的三种亚波长光栅结构,以平面方式制备了具有聚焦和闪耀效果的三种微纳结构波前调控器.计算了不同光栅厚度、光栅齿和光栅槽宽度下的光栅透射率,通过选择合适光栅参数组合,得到三种波前调控器透射率均在97%以上.硅基平面结构与常规结构器件性能相比,平面和常规透镜、锥透镜在聚焦效果上,焦斑的半高全宽近似相等,峰值强度提高了1.64和2.35倍;平面相对常规闪耀光栅的峰值强度提高了3.77倍. 展开更多
关键词 亚波长高对比度光栅 波前调控器 透镜 微光学 严格耦合波分析
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800 nm亚波长夹层式金属偏振分束光栅 被引量：6
20
作者 季淑英 孔伟金 +3 位作者 李娜 车卫康 司维 徐志恒 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期180-185,共6页
为获得高性能的偏振分束光栅,设计了一种亚波长夹层式金属光栅结构,通过严格耦合波分析和遗传算法优化出最佳光栅结构。所设计的光栅在波长为800 nm时,0级衍射级次上TM偏振波的透射率和TE偏振波的反射率分别为98%和96.5%。在波长747 nm&... 为获得高性能的偏振分束光栅,设计了一种亚波长夹层式金属光栅结构,通过严格耦合波分析和遗传算法优化出最佳光栅结构。所设计的光栅在波长为800 nm时,0级衍射级次上TM偏振波的透射率和TE偏振波的反射率分别为98%和96.5%。在波长747 nm<λ<854 nm,以及入射角-27°<θ<27°范围内,光栅的透射和反射消光比都大于20 d B,达到了高衍射效率、高消光比、宽带宽及大角度的要求,数值分析表明该光栅对周期、槽深、覆盖层厚度具有优良的工艺容差。该光栅结构简单,性能稳定,对入射光损耗低,偏振分束效果明显,在光学偏振器件、激光器系统、偏振成像等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 亚波长光栅 严格耦合波分析 遗传算法 偏振分束
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