基于双面金属波导的纳米磁流体磁调制 被引量：3

1

作者 袁文 郭琴 +1 位作者 肖平平 桑明煌 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期254-257,共4页

设计了一种双面金属包覆波导,其中作为样品室的导波层厚度达到毫米量级.在波导腔体中注入浓度为0.15%的水基四氧化三铁纳米磁流体,采用波长为860 nm的红外激光束小角度(小于5°)入射到该波导金属耦合层上,以激发波导中的超高阶导模... 设计了一种双面金属包覆波导,其中作为样品室的导波层厚度达到毫米量级.在波导腔体中注入浓度为0.15%的水基四氧化三铁纳米磁流体,采用波长为860 nm的红外激光束小角度(小于5°)入射到该波导金属耦合层上,以激发波导中的超高阶导模,使纳米磁流体处于光波导的振荡场中.根据超高阶导模的高灵敏特性,对磁流体施加10 mT的调制磁场,检测到纳米磁流体的磁光信号上升和下降时间为2 ms. 展开更多

关键词 导波光学 双面金属波导 纳米磁流体 磁调制

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基于亚毫米尺度波导研究磁流体的窄带滤波特性 被引量：3

2

作者 袁文 桑明煌 +1 位作者 郭琴 况庆强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2618-2622,共5页

利用一种样品空间层达亚毫米尺度的双面金属波导,将磁流体注入波导样品空间层作为导波层来研究磁流体的窄带滤波特性。首先将波长为1 550nm的激光入射到波导表面,选择合适的入射光导模共振角,激发波导中的超高阶导模,使磁流体处于光波... 利用一种样品空间层达亚毫米尺度的双面金属波导,将磁流体注入波导样品空间层作为导波层来研究磁流体的窄带滤波特性。首先将波长为1 550nm的激光入射到波导表面,选择合适的入射光导模共振角,激发波导中的超高阶导模,使磁流体处于光波导的振荡场中;然后,应用超高阶导模的高灵敏度特点,将磁场施加在波导上改变磁流体的折射率,使波导耦合效率发生变化,通过接收波导反射光,得到波导的窄带滤波特性。实验中测试的入射光波长调谐在1 549.440～1 549.585nm,窄带滤波带宽为0.06nm。当波长为1 549.516nm,所加磁场为0～51.9kA/m时,获得反射光的变化达到11.9dB。实验结果表明,该方法获得的滤波特性具有带宽窄、灵敏度高的特点。 展开更多

关键词 导波光学 双面金属波导 磁流体 窄带滤波

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铌酸锂双面金属包覆波导电压传感特性 被引量：2

3

作者 袁文 桑明煌 +3 位作者 陈险峰 肖平平 曹庄琪 郭琴 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期202-205,共4页

设计了一种利用铌酸锂作为波导基片的双面金属包覆平板光波导,利用波导中超高阶导模高敏感特性制成了一种反射型光学电压传感器。入射激光束采用小角度入射,当光波导处于导模共振状态时,选择一个恰当的工作点,再通过两金属电极对该器件... 设计了一种利用铌酸锂作为波导基片的双面金属包覆平板光波导,利用波导中超高阶导模高敏感特性制成了一种反射型光学电压传感器。入射激光束采用小角度入射,当光波导处于导模共振状态时,选择一个恰当的工作点,再通过两金属电极对该器件施加直流电压,通过检测反射光强,获得相应的电压值变化。实验测量中所用的电压范围是-800～800 V,得到的线性度值为0.995,波导反射光的反射率变化灵敏度为0.2%V^(-1),实验表明这种电压传感器具有较好的线性和灵敏度,该新型电压传感器具有结构与制作简单、调节方便和成本低廉等优点。 展开更多

关键词 导波光学 双面金属波导 铌酸锂 电压传感

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基于古斯-汉欣位移效应的波长传感研究 被引量：6

4

作者 肖平平 戚珉 胡红武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1595-1598,共4页

利用双面金属包覆波导在导模共振激发时对古斯-汉欣位移具有极大的增强效应来实现激光波长微小变化的监测.双面金属包覆波导由上层金膜、导波层和下层金膜组成.当导波层厚度为亚毫米尺度时,应用自由空间耦合技术使入射的激光以小角度入... 利用双面金属包覆波导在导模共振激发时对古斯-汉欣位移具有极大的增强效应来实现激光波长微小变化的监测.双面金属包覆波导由上层金膜、导波层和下层金膜组成.当导波层厚度为亚毫米尺度时,应用自由空间耦合技术使入射的激光以小角度入射,在满足相位匹配的条件下激发超高阶导模.理论研究表明,当波导的辐射损耗等于本征损耗时,反射光的侧向位移可达到数百微米,并且此时激发的超高阶导模对波长具有极强的色散能力.通过测量反射光的侧向位移可实现对激光波长变化的实时探测,且具有很高的灵敏度.同时,实验中探测信号只与光束位置相关,可有效避免因光源输出光强的波动带来的干扰.实验测量结果表明对激光波长在859nm附近的分辨率可达到0.2pm. 展开更多

关键词 双面金属包覆波导 超高阶导模 古斯-汉欣位移 波长传感

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对称平面单轴晶体金属波导的模式场(1) 被引量：2

5

作者 石智伟 郭旗 徐文成 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1329-1332,共4页

由于平面各向异性介质金属波导的重要应用 ,本文讨论了光在对称平面单轴晶体金属波导 (波导层是单轴晶体 ,两个波导界面均为金属 )内的传输特性 .对于晶体光轴位于波导界面法方向与传输方向构成的平面内的特殊波导结构 ,利用麦克斯韦方... 由于平面各向异性介质金属波导的重要应用 ,本文讨论了光在对称平面单轴晶体金属波导 (波导层是单轴晶体 ,两个波导界面均为金属 )内的传输特性 .对于晶体光轴位于波导界面法方向与传输方向构成的平面内的特殊波导结构 ,利用麦克斯韦方程组并结合单轴晶体的性质 ,精确解出了波导模式场 .结果表明 :1 )此种特殊结构波导内存在横电波 ( TE)和横磁波 ( TM) ;2 ) TM波的坡印廷矢量与波矢方向不在一条直线上 ;3 )波导层为负单轴晶体时波导主模是 TE波主模 ,而波导层为正单轴晶体时波导主模是 展开更多

关键词 金属波导 单轴晶体 主模 传输特性 光模式场 集成光学

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基于对称金属包覆波导的高精度微位移测量 被引量：3

6

作者 桑明煌 李新华 +1 位作者 余子星 戴海浪 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期111-115,共5页

利用对称金属包覆波导中超高阶导模对入射角度高度灵敏的特性,提出了一种新型的实时高精度微位移测量方法.与将压电材料置于导波层中不同,该方法是在压电材料上粘合一平面镜,并放置于一凸透镜的焦平面处.当对压电材料加载电压而产生微... 利用对称金属包覆波导中超高阶导模对入射角度高度灵敏的特性,提出了一种新型的实时高精度微位移测量方法.与将压电材料置于导波层中不同,该方法是在压电材料上粘合一平面镜,并放置于一凸透镜的焦平面处.当对压电材料加载电压而产生微位移时,经凸透镜返回的2条边缘光线会产生微小的入射角度变化,从而引起反射光强的急剧改变.该方法的微位移测量精度和测量范围分别为0.5和170nm,且具有结构简单、实时测量等优点,可应用于微机电系统和精密控制领域. 展开更多

关键词 对称金属包覆波导 超高阶导模 微位移测量

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全电极脊形波导光传输特性(英文) 被引量：2

7

作者 贾玉斌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期984-987,共4页

给出一种较为简便的全电极脊形波导的分析方法,即采用有效折射率方法把此金属包层脊形波导化成一个二维等效平板波导,然后利用微分法得到模的有效折射率满足的方程和吸收损耗系数的解析表达式.作为一个特例,用这种方法对SiO2全电极脊形... 给出一种较为简便的全电极脊形波导的分析方法,即采用有效折射率方法把此金属包层脊形波导化成一个二维等效平板波导,然后利用微分法得到模的有效折射率满足的方程和吸收损耗系数的解析表达式.作为一个特例,用这种方法对SiO2全电极脊形波导光传输特性如光传播常数和损耗进行了计算,并得到一些有益的结论. 展开更多

关键词 光波导 金属包层 吸收损耗 有效折射率

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空芯金属包覆波导传感器特性及应用领域分析 被引量：3

8

作者 曹庄琪 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期111-115,共5页

不同于一般的光波导,空芯金属包覆波导中超高阶导模的有效折射率可处于0<N<1区域,该特征不仅使导模的激发可采用简单易行的自由空间耦合技术,而且使超高阶导模具有高功率密度、高品质因子(Q值)和高灵敏度等特性.利用这些优点,分... 不同于一般的光波导,空芯金属包覆波导中超高阶导模的有效折射率可处于0<N<1区域,该特征不仅使导模的激发可采用简单易行的自由空间耦合技术,而且使超高阶导模具有高功率密度、高品质因子(Q值)和高灵敏度等特性.利用这些优点,分析了空芯金属包覆波导在环境保护、食品安全、生物分子相互作用和拉曼、荧光增强等传感领域的应用. 展开更多

关键词 空芯金属包覆波导 超高阶导模 自由空间耦合技术 高功率密度 高品质因子 高灵敏度

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金属包层平板介质波导的传输特性分析

9

作者 王薇 佘守宪 +1 位作者 王照明 林铁生 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期93-96,共4页

将直接求得的复本征值方程的解与由微扰理论得到的一级和二级近似结果进行分析比较 ,结果表明微扰法是相当好的近似方法 ,它们给出了与精确值符合相当好的数值结果 .同时还表明微扰法的二级近似结果对一级近似结果的修正很小 。

关键词 金属包层光波导 微扰理论 传输特性 介质波导

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用Gd_2O_3做介质缓冲层制作金属包覆光波导偏振器

10

作者 冯莹 季家镕 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期138-141,共4页

首次报道了采用Ｇｄ２Ｏ３薄膜作介质缓冲层制作金属包覆Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３光波导偏振器。通过对理论模型的计算选取合适的介质缓冲层厚度，给出了理论计算和实验结果。测试结果表明，我们实际制作的Ｇｄ２Ｏ３／Ａｌ包覆Ｔｉ：ＬｉＮ... 首次报道了采用Ｇｄ２Ｏ３薄膜作介质缓冲层制作金属包覆Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３光波导偏振器。通过对理论模型的计算选取合适的介质缓冲层厚度，给出了理论计算和实验结果。测试结果表明，我们实际制作的Ｇｄ２Ｏ３／Ａｌ包覆Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３偏振器的偏振消光比＞３５ｄＢ。 展开更多

关键词 光波导偏振器 缓冲层 金属包覆 氧化钆

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多层金属包层平面光波导的简单求解方法

11

作者 王子华 高宏源 黄肇明 《量子电子学》 CSCD 1992年第4期363-367,共5页

本文提出多层金属包层平面光波导的一个简单求解方法。将多层平面光波导变换成一个等效的三层薄膜波导,其特征方程用一个简单的迭代公式求解。这方法本身是精确的,能达到任意精度;然而四层和五层结构的计算实例表明,迭代二次的二阶近似... 本文提出多层金属包层平面光波导的一个简单求解方法。将多层平面光波导变换成一个等效的三层薄膜波导,其特征方程用一个简单的迭代公式求解。这方法本身是精确的,能达到任意精度;然而四层和五层结构的计算实例表明,迭代二次的二阶近似解就足够精确了。此外,本方法还有一个优点是:对不同金属层数结构以及TE和TM模,其解的表达式具有相同的形式。 展开更多

关键词 光波导理论 金属包层平面光波寻

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含缓冲层的四层平板波导的微扰分析

12

作者 佘守宪 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1995年第3期335-338,共4页

给出计算含缓冲层的四层平板波导传播常数与衰减系数的高阶微扰理论，导出了由三层平板波导传输特性计算含缓冲层四层平板波导传输特性的高阶近似解析公式。方法简便易行，且可求得较高精度的结果。

关键词 光波导 多层平板波导 波导损耗 微扰法 缓冲层

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求金属包层平面光波导传播常数的图解法

13

作者 金恩培 《电子科学学刊》 CSCD 1995年第4期426-429,共4页

本文提出一种分别得到金属包层平面光波导传播常数实部和虚部的图解法。这种方法直观、准确而且实用。

关键词 金属包层光波导 传播常数 图解法 光波导

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用迭代法求含缓冲层四层平板波导的传播常数与衰减系数

14

作者 佘守宪 《量子电子学》 CSCD 1996年第2期150-154,共5页

给出计算含缓冲层的四层平板波导传播常数与衰减系统的迭代计算方法，导出了由三层平板波导传播特性计算合缓冲层四层平板波导传播特性的高阶近似解析式。方法简便易行，且可求得较高精度的结果。

关键词 光波导 多层平板波导 波导损耗 迭代法 计算

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金属包层型平面光波导偏振器和在线单模光纤偏振器的理论和实验研究 被引量：5

15

作者 王旭 黄肇明 朱红卫 《红外与毫米波学报》 CSCD 北大核心 1994年第3期235-240,共6页

改进了Ｙ．Ｙａｍａｍｏｔｏ提出的多层平面介质波导理论方法，并将改进后的方法应用于金属包层型平面介质波导偏振器和在线单模光纤偏振器，进行了理论和实验研究．

关键词 平面光波导 单模光纤 偏振器

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光波导传感器灵敏度的理论与实验研究 被引量：1

16

作者 马金鱼 邓满兰 肖平平 《激光杂志》 北大核心 2016年第7期54-57,共4页

本文导出了共振模光学传感器灵敏度的统一公式,研究表明:统一的解析公式物理意义非常清晰,公式表明提高该类传感器灵敏度的两项主要措施分别为增大样品区域的光功率以及采用超高阶导模为探针。通过数值模拟比较了表面等离子共振、长程... 本文导出了共振模光学传感器灵敏度的统一公式,研究表明:统一的解析公式物理意义非常清晰,公式表明提高该类传感器灵敏度的两项主要措施分别为增大样品区域的光功率以及采用超高阶导模为探针。通过数值模拟比较了表面等离子共振、长程表面等离子共振和液芯金属包覆波导传感器的灵敏度,计算表明液芯金属包覆波导的灵敏度至少高出长程等离子共振波导1个量级以上。实验上对大肠杆菌低浓度的探测极限可以达到100 cfum L-1,理论与实验吻合的较好。 展开更多

关键词 共振模 传感器 灵敏度 液芯对称金属包覆波导

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基于双面金属包覆波导光强差分信号的波长锁定 被引量：1

17

作者 杨振 王贤平 桑明煌 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期136-139,共4页

利用双面金属包覆波导中超高阶导模对激光波长高度灵敏的特性,提出了一种基于光强差分信号的波长锁定方法,可有效地避免激光光强波动所带来的误差,使激光波长锁定稳定度进一步提高.该方法能实现皮米量级的激光波长锁定,且其制作工艺简单.

关键词 双面金属包覆波导 超高阶导模 光强差分信号 波长锁定

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小球藻溶液浓度与吸收系数的同时测量

18

作者 吴军 桑明煌 +2 位作者 周行 王贤平 徐猛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期25-29,共5页

为得到高准确度的小球藻浓度,利用空芯金属包覆波导作为测量腔对小球藻进行测量.利用自由空间耦合技术激发含有小球藻溶液的空芯金属包覆波导中超高阶导模,通过检测超高阶导模的衰减全反射吸收峰位置和反射极小值Rmin的变化,实现了小球... 为得到高准确度的小球藻浓度,利用空芯金属包覆波导作为测量腔对小球藻进行测量.利用自由空间耦合技术激发含有小球藻溶液的空芯金属包覆波导中超高阶导模,通过检测超高阶导模的衰减全反射吸收峰位置和反射极小值Rmin的变化,实现了小球藻溶液浓度和吸收系数的同时测量.该方法不仅可检测10-9 mol量级的小球藻浓度,而且具有测量成本低、操作方便等优点. 展开更多

关键词 小球藻 高阶导模 空芯金属包覆波导 吸收系数

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亚毫米尺度金属包覆波导超高阶导模的损耗研究

19

作者 孙晶晶 燕安 +2 位作者 况庆强 吴至境 桑明煌 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第1期66-68,共3页

亚毫米尺度金属包覆波导中的超高阶导模具有一些重要性质,如偏振不灵敏性,对波导参数及入射光波长非常灵敏的特性,这引起了人们对它研究的极大兴趣.基于亚毫米尺度金属包覆波导,已经实现了一些具有良好光学特性和实用价值的导波光电子器... 亚毫米尺度金属包覆波导中的超高阶导模具有一些重要性质,如偏振不灵敏性,对波导参数及入射光波长非常灵敏的特性,这引起了人们对它研究的极大兴趣.基于亚毫米尺度金属包覆波导,已经实现了一些具有良好光学特性和实用价值的导波光电子器件.该文用一阶微扰理论对亚毫米尺度金属包覆波导中的超高阶导模的损耗性质进行了详细的研究,发现超高阶导模在波导中的传输损耗随着光入射角度的减小而急剧增大,也即随着其模序数的增大而增大,并且导波层的厚度越大,其超高阶导模的传输损耗越小. 展开更多

关键词 亚毫米尺度金属包覆波导 超高阶导模 波导传输损耗 一阶微扰理论

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空心金属包覆波导检测小球藻溶液浓度的研究 被引量：1

20

作者 陈发祥 《安徽农业科学》 CAS 2015年第9期16-18,共3页

[目的]为了研究空心金属包覆波导所构造的光波导振荡场传感器对小球藻溶液浓度的检测灵敏度。[方法]将小球藻溶液注入波导结构中,采用波长为650nm的激光经衰减器准直衰减后直接入射于波导上表面银膜,经角度扫描得到反射率随入射角的变... [目的]为了研究空心金属包覆波导所构造的光波导振荡场传感器对小球藻溶液浓度的检测灵敏度。[方法]将小球藻溶液注入波导结构中,采用波长为650nm的激光经衰减器准直衰减后直接入射于波导上表面银膜,经角度扫描得到反射率随入射角的变化曲线即衰减全反射吸收（ATR）谱,通过ATR吸收峰极小值（及其同步角）来检测小球藻溶液的浓度。[结果]在0~4 nmol/L范围内吸收峰极小值（及其同步角）与浓度呈较好线性关系。[结论]用该方法检测小球藻溶液浓度是可行的。 展开更多

关键词 空心金属包覆波导 超高阶导模 振荡场传感器 小球藻浓度

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