差动临界角法高精度动态检焦技术研究

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作者 彭玲娜 赵圆圆 +1 位作者 张杨 段宣明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期84-94,共11页

基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不... 基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不平整影响到的检焦误差。本论文首先从差动临界角法检焦技术的基本原理出发,通过Fresnel公式和牛顿公式得到离焦量与离焦信号的关系。其次搭建差动临界角法检焦验证系统,利用四象限光电探测器采集单个临界角棱镜的离焦信号,并对两个垂直放置的四象限光电探测器接收到的离焦信号进行差动计算,以获得差动K值大小与离焦量z之间的关系。实验结果表明:采用波长532 nm的激光,数值孔径0.3的投影物镜时,检焦线性范围可达22μm;采用数值孔径0.45的投影物镜时,检焦线性范围可达14μm,差动临界角检焦法分辨率可达25 nm。 展开更多

关键词 差动临界角 检焦技术 亚微米级 检焦精度 检焦范围

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空芯光纤温度敏感性研究进展(特邀)

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作者 孙一之 吴贺林 +2 位作者 高寿飞 汪滢莹 丁伟 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期215-232,共18页

空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的... 空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的一系列新方法,以及低温度敏感性空芯光纤的应用探索,并对低温度敏感性空芯光纤的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 空芯光纤 光纤光学 温度敏感性 相位 时延

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飞秒激光双光子聚合三维微纳结构加工技术 被引量：5

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作者 赵圆圆 金峰 +2 位作者 董贤子 郑美玲 段宣明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-33,共33页

飞秒激光双光子聚合微纳加工技术作为重要的三维微纳结构制备手段,已成为国际前沿研究热点。该技术利用激光与物质相互作用的双光子非线性吸收效应和阈值效应,可以突破经典光学理论衍射极限,实现纳米尺度的激光加工分辨力,在三维功能性... 飞秒激光双光子聚合微纳加工技术作为重要的三维微纳结构制备手段,已成为国际前沿研究热点。该技术利用激光与物质相互作用的双光子非线性吸收效应和阈值效应,可以突破经典光学理论衍射极限,实现纳米尺度的激光加工分辨力,在三维功能性微纳器件制备领域正在发挥着十分重要的作用。本文在介绍飞秒激光双光子聚合三维微纳加工技术的光物理和光化学过程基本原理的基础上,重点回顾人们在改善加工线宽及分辨力、提高加工效率等方面的研究进展与发展概况。该技术所制备的各种微光学器件、集成光学器件、微机电系统以及生物医学器件,不仅充分展示了飞秒激光双光子聚合三维微纳加工技术的高空间分辨力和真三维加工特点,也为其在相关前沿领域的应用提供具有启发性的思路。最后,对该技术实现高精度、高效率、低成本、大面积、多功能的三维微纳结构加工所存在的挑战和未来发展方向,进行了讨论和展望。 展开更多

关键词 飞秒激光 双光子聚合 光学衍射极限 加工分辨力 加工效率

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广东光子芯片产业发展现状和优化路径研究 被引量：2

4

作者 梁晨 莫宝杭 李垂臻 《科技创新发展战略研究》 2023年第2期1-7,共7页

光子芯片是光电产业链上游的核心元器件,是独立于电子集成技术的新兴技术,有望成为信息领域新的技术支撑,引领下一轮科技和产业变革。在分析我国光子芯片产业发展特征和未来趋势的基础上,总结广东光子芯片产业发展现状及存在的问题,进... 光子芯片是光电产业链上游的核心元器件,是独立于电子集成技术的新兴技术,有望成为信息领域新的技术支撑,引领下一轮科技和产业变革。在分析我国光子芯片产业发展特征和未来趋势的基础上,总结广东光子芯片产业发展现状及存在的问题,进而提出加大政策支持和资金投入、实施核心技术攻关计划、加快技术创新平台建设、培育高水平创新型企业等对策建议。 展开更多

关键词 光子芯片 光电产业 信息领域 广东

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双光束超分辨激光直写纳米加工技术 被引量：21

5

作者 曹耀宇 谢飞 +1 位作者 张鹏达 李向平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1133-1145,共13页

随着纳米技术的不断发展,各行业领域对纳米尺寸结构的加工需求与日剧增,激光直写加工技术作为一项重要的三维微纳结构加工手段,在多个现代科学技术领域得到了广泛应用。针对三维微纳结构制备,双光束超分辨激光加工技术,结合双光子聚合(T... 随着纳米技术的不断发展,各行业领域对纳米尺寸结构的加工需求与日剧增,激光直写加工技术作为一项重要的三维微纳结构加工手段,在多个现代科学技术领域得到了广泛应用。针对三维微纳结构制备,双光束超分辨激光加工技术,结合双光子聚合(TPP)过程与受激发射损耗(STED)纳米显微技术的原理,实现了超光学衍射极限的加工分辨率,为三维纳米结构加工技术及其应用提供了新的发展方向。本文将阐述基于双光束超分辨激光加工技术超光学衍射极限的基本原理,并回顾该技术在改善加工线宽及分辨率等方面的研究进展,以及在相关领域中的应用。最后就如何实现低成本、高效率、大面积、多功能性材料加工存在的挑战和未来发展方向进行了讨论。 展开更多

关键词 激光直写加工 光聚合 受激辐射损耗 超分辨光学技术 三维纳米结构

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超分辨光存储研究进展 被引量：12

6

作者 姜美玲 张明偲 +1 位作者 李向平 曹耀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期79-90,共12页

随着大数据和人工智能等信息技术日新月异,各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前,以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比,光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势,然而其数... 随着大数据和人工智能等信息技术日新月异,各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前,以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比,光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势,然而其数据存储容量受到光学衍射极限的极大制约。如何突破光学衍射极限,提升光存储技术光学系统的分辨能力,从而增加光学存储系统数据存储容量,是目前光存储技术进一步与大数据和云计算等信息技术融合的关键。本文阐述了基于超衍射极限分辨率的光学存储技术的原理和国内外发展现状,包括远场超分辨的三维光存储(如基于双光子吸收过程和饱和受激发射损耗荧光过程光数据存储)和近场超分辨二维光存储(如近场探针扫描显微存储、近场固体浸没透镜存储和超分辨近场结构存储)。最后,对基于超分辨光学存储技术当前存在的问题及未来发展方向进行了讨论。 展开更多

关键词 光数据存储技术 光学超分辨技术 超大容量数据存储

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中红外空芯光纤技术现状与发展趋势(特邀) 被引量：1

7

作者 张一凡 洪奕峰 +1 位作者 盛钰霖 汪滢莹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期43-53,共11页

中红外光纤作为中红外领域的重要器件,在中红外激光产生与传输、生物医学检测、环境检测等领域有着重要应用。然而中红外光纤长期存在制备困难、制备材料化学稳定性差等问题,限制了其发展。与实芯光纤相比,空芯光纤通过构建包层微结构... 中红外光纤作为中红外领域的重要器件,在中红外激光产生与传输、生物医学检测、环境检测等领域有着重要应用。然而中红外光纤长期存在制备困难、制备材料化学稳定性差等问题,限制了其发展。与实芯光纤相比,空芯光纤通过构建包层微结构将光波限制在空气中传输,可以大幅降低光纤光学性能对制备材料的依赖,从而为光波传输提供一个低损耗、低色散、低延迟、低非线性、高损伤阈值的理想传输通道,这为中红外光纤的发展拓宽了道路。文中从光纤结构、拉制方式、材料吸收、传输性能等方面分析了石英基和软玻璃基中红外空芯光纤的发展历程、研究现状和应用前景。并通过理论仿真分析了石英基单圈结构和嵌套管结构反谐振空芯光纤吸收损耗、限制损耗与纤芯、壁厚、波长之间的关系,为低损耗中红外反谐振空芯光纤的制备和应用提供了理论指引。 展开更多

关键词 中红外 石英基空芯光纤 软玻璃基空芯光纤 导光窗口 光纤损耗

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BOTDR中散射谱中心频率的ESPRIT估计算法研究 被引量：1

8

作者 刘张云 周黎明 +3 位作者 刘伟民 程凌浩 梁浩 关柏鸥 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期79-85,共7页

在光纤布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统中,对光纤中各处的布里渊散射谱中心频率的估计是测量的关键,也是最为费时的环节,导致BOTDR系统难以做到快速响应。本文研究了ESPRIT算法用来估计BOTDR系统中的布里渊散射谱中心频率,并与基于快速... 在光纤布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统中,对光纤中各处的布里渊散射谱中心频率的估计是测量的关键,也是最为费时的环节,导致BOTDR系统难以做到快速响应。本文研究了ESPRIT算法用来估计BOTDR系统中的布里渊散射谱中心频率,并与基于快速傅里叶变换(FFT)的频率估计算法进行了比较分析。结果表明,ESPRIT算法具有与补零FFT算法配合上洛伦兹频谱拟合所得结果相近的性能。由于ESPRIT算法对数据长度的要求较低,能够在短数据长度上获得较好的频率估计性能,因此能够在保证较高空间分辨率和测量性能的情况下,提高测量速度。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 布里渊光时域反射仪 ESPRIT算法 频谱估计

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基于微纳结构的光子轨道角动量复用及检测进展

9

作者 欧阳旭 张明偲 +3 位作者 杨清帅 曹耀宇 徐毅 李向平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期251-261,共11页

1992年Allen等认识到光子可以携带轨道角动量(OAM),其表现为波前的螺旋相位分布。由于其独特的光场分布以及其拓扑荷理论上可取任意整数等特性, OAM光束在超分辨成像、高密度数据编码等领域具有重要作用。对微纳尺度下OAM光束与物质相... 1992年Allen等认识到光子可以携带轨道角动量(OAM),其表现为波前的螺旋相位分布。由于其独特的光场分布以及其拓扑荷理论上可取任意整数等特性, OAM光束在超分辨成像、高密度数据编码等领域具有重要作用。对微纳尺度下OAM光束与物质相互作用新机制的研究,有望为现代光子器件以及多维光与物质相互作用等领域提供新的思路和方法。介绍了本课题组利用OAM光束在纳米结构上实现多维信息复用以及OAM光束拓扑荷的探测技术,并对纳米尺度OAM光束的应用进行了展望。 展开更多

关键词 信息光学 轨道角动量 光复用 编码解码 完美涡旋光 涡旋光检测

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空间填充型曲线的人工局域表面等离激元共振特性研究

10

作者 乔晓晨 史坦 +3 位作者 宋世超 傅涛 李向平 邓子岚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期61-69,共9页

本文提出了一种基于空间填充曲线的超构表面结构,利用理论分析、数值仿真的方法研究了该超构表面的近场电磁特性,实现了高度局域及高品质因子(Q-factor)的多阶人工局域表面等离激元共振(spoof plasmon resonances)。我们发现采用不同结... 本文提出了一种基于空间填充曲线的超构表面结构,利用理论分析、数值仿真的方法研究了该超构表面的近场电磁特性,实现了高度局域及高品质因子(Q-factor)的多阶人工局域表面等离激元共振(spoof plasmon resonances)。我们发现采用不同结构形状和尺寸的空间填充曲线均可产生共振频率规则分布的多阶谐振模式,通过调整结构的等效波导长度,可同时获得高的谐振波长/结构尺寸压缩比与高品质因子。空间填充曲线所支持的人工局域表面等离激元由磁偶极子与电偶极子模式交替支持;其余参数不变的情况下改变空间填充曲线的分布形式,结构所支持的表面等离激元的谐振特性不受形状曲折的影响,而只与等效波导总长度有关。此外,近场模式的强度分布随着空气波导的走向而改变,可根据实际需求对结构进行特定排布。本文的研究结果对设计基于空间填充曲线的小型化高品质因子电磁谐振器件具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 超构表面 局域表面等离激元 场共振增强 等离激元波导

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GdFeCo材料全光磁反转的微观三温度模型研究

11

作者 姚涵 王思聪 +2 位作者 魏琛 曹耀宇 李向平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期122-130,共9页

与外加磁场和热辅助磁反转相比,全光磁反转将磁化反转时间缩短至100 ps之内,得到了人们的广泛关注。其中,亚铁磁材料GdFeCo是能够实现单脉冲全光磁反转的重要材料,在全光磁存储领域中具有巨大的潜在应用价值。本文利用微观三温度模型(M3... 与外加磁场和热辅助磁反转相比,全光磁反转将磁化反转时间缩短至100 ps之内,得到了人们的广泛关注。其中,亚铁磁材料GdFeCo是能够实现单脉冲全光磁反转的重要材料,在全光磁存储领域中具有巨大的潜在应用价值。本文利用微观三温度模型(M3TM)理论模拟并实验验证了GdFeCo材料因热效应所引起的全光磁反转过程。具体研究了GdFeCo材料在单脉冲激发下磁化场的全光磁动力学过程,以及GdFeCo材料的全光磁响应末状态随激光脉冲能量与脉宽的变化关系。与原子自旋模型和Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)模型相比,M3TM更简洁地给出了单脉冲激发下GdFeCo材料磁化场随时间的变化关系以及角动量转移的量子化关系,为基于热效应的全光磁反转的快速、大面积计算提供了有效手段。 展开更多

关键词 微观三温度模型 GdFeCo 全光磁反转

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基于微滴腐蚀微纳光纤Farby-Perot谐振腔的折射率传感特性 被引量：7

12

作者 刘博 李杰 +2 位作者 孙立朋 金龙 关柏鸥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期356-362,共7页

为实现高精度和高灵敏度的折射率测量,采用微米级氢氟酸液滴化学腐蚀的方法制作非对称的微纳光纤Fabry-Perot(FP)谐振腔,具有波导尺寸小、损耗低、双折射率高和腔Q值高等优点.不同正交偏振方向的谐振模式对外界折射率变化具有不同的响应... 为实现高精度和高灵敏度的折射率测量,采用微米级氢氟酸液滴化学腐蚀的方法制作非对称的微纳光纤Fabry-Perot(FP)谐振腔,具有波导尺寸小、损耗低、双折射率高和腔Q值高等优点.不同正交偏振方向的谐振模式对外界折射率变化具有不同的响应,沿光纤快轴和慢轴方向的模式折射率灵敏度分别为133.8 nm/RIU、117.1 nm/RIU,快慢轴方向的温度灵敏度均为0.012 nm/℃,通过光谱仪监测两束偏振光的波长差可实现温度独立的折射率测量。采用不同FP腔参数的光纤传感器进行实验研究,结果表明光纤FP传感器腔直径越小,腐蚀占腔长比越高,其折射率灵敏度越高。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 光纤传感器 化学腐蚀 折射率传感器 光纤FP谐振腔

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双频干涉型光纤激光加速度传感器的指向性特性 被引量：4

13

作者 赵泳强 程凌浩 +3 位作者 周峰 梁贻智 金龙 关柏鸥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期372-377,共6页

矢量传感器可以共点、同步测量振速、加速度等矢量信息,且具有一定的噪声抑制能力,具有重要的应用价值。铒镱共掺双偏振光纤激光器可用于实现易解调、结构小巧、易于复用、高灵敏度的光纤传感器,且不需复杂的解调方案。针对此类传感器,... 矢量传感器可以共点、同步测量振速、加速度等矢量信息,且具有一定的噪声抑制能力,具有重要的应用价值。铒镱共掺双偏振光纤激光器可用于实现易解调、结构小巧、易于复用、高灵敏度的光纤传感器,且不需复杂的解调方案。针对此类传感器,提出一种加速度传感器结构,通过限制质量块的横向位移,实现了一种双频干涉型光纤激光加速度矢量传感器。除具有双偏振光纤激光器的一系列优点外,该传感器还具有良好的"8"字形指向性,并在1 kHz以下具有平坦的频率响应特性,对后续双频干涉型光纤矢量传感器的研制具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 双偏振光纤激光器 矢量传感器 指向性

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基于微纳光纤模式干涉仪和石墨烯薄膜的氨气传感器 被引量：4

14

作者 盛苗苗 范鹏程 +3 位作者 于波 黄赟赟 李杰 关柏鸥 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期379-384,共6页

将单锥微纳光纤模式干涉仪和石墨烯相结合,实现了一种高灵敏度的光纤式氨气传感器,其利用石墨烯的特异性吸附效应及微纳光纤结构的高灵敏度传感特性,通过检测干涉光谱的漂移量实现了对氨气浓度微弱变化的检测.对不同组传感器进行了对比... 将单锥微纳光纤模式干涉仪和石墨烯相结合,实现了一种高灵敏度的光纤式氨气传感器,其利用石墨烯的特异性吸附效应及微纳光纤结构的高灵敏度传感特性,通过检测干涉光谱的漂移量实现了对氨气浓度微弱变化的检测.对不同组传感器进行了对比分析,结果表明当光纤直径为3.4μm时最大检测灵敏度为10.8 pm/ppm,与文献中采用其它光纤结构所报道的结果相比几乎提高了一倍。该传感器具有结构简单、易于实现及灵敏度高等优点,在危害气体浓度报警和人体健康检测等领域有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 氨气传感器 模式干涉仪 石墨烯

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基于无序金纳米棒编码的多维光信息存储 被引量：10

15

作者 欧阳旭 徐毅 +4 位作者 冼铭聪 曹耀宇 戴峭峰 李向平 兰胜 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期54-66,共13页

随着信息时代的到来,日益增长的海量数据对数据存储技术提出了高容量、高安全性和高存储时长等要求。常规的磁存储技术难以满足这些要求,面临着前所未有的挑战。随着激光器的发明和纳米技术的快速发展,基于金纳米棒与读写激光相互作用... 随着信息时代的到来,日益增长的海量数据对数据存储技术提出了高容量、高安全性和高存储时长等要求。常规的磁存储技术难以满足这些要求,面临着前所未有的挑战。随着激光器的发明和纳米技术的快速发展,基于金纳米棒与读写激光相互作用的五维光存储技术应运而生,其存储密度高和寿命长的特点能够满足上述要求。本文将总结如何从结构物质的角度来实现读写激光物理维度的复用和多进制存储以及如何从结构光的角度来实现超分辨存储。本文还将讨论进一步提升五维光存储容量的方法,并对这种技术的未来发展方向进行展望。 展开更多

关键词 光存储 金纳米棒 超分辨存储 多进制存储

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从超振荡透镜到超临界透镜:超越衍射极限的光场调制 被引量：3

16

作者 秦飞 李向平 洪明辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期757-771,共15页

以超振荡透镜和超临界透镜为典型代表的平面超透镜是一种利用光场调控方式实现远场超衍射极限聚焦和成像的光学元件。通过精密调控各衍射结构单元之间的干涉效应,可以在焦平面上局部区域内获得高于系统最高空间频率的电场振荡,从而实现... 以超振荡透镜和超临界透镜为典型代表的平面超透镜是一种利用光场调控方式实现远场超衍射极限聚焦和成像的光学元件。通过精密调控各衍射结构单元之间的干涉效应,可以在焦平面上局部区域内获得高于系统最高空间频率的电场振荡,从而实现对衍射焦斑横向和轴向尺寸的可控调节。与传统的光学透镜相比,平面超透镜具有聚焦能力强,结构紧凑,设计自由度大,利于集成等优点。因其远场超衍射极限的光场调控能力,受到衍射光学和纳米光子学领域人员的广泛关注和研究。本文介绍了平面超衍射极限透镜光场调控的原理和设计方法。对超振荡透镜和超临界透镜的研究现状及其在远场光学超分辨成像领域的应用进行了分析和讨论,最后对该领域面临的问题及其拓展方向作了展望。 展开更多

关键词 超振荡透镜 超临界透镜 超分辨成像 衍射光学

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倾斜光纤光栅传感器 被引量：6

17

作者 郭团 刘甫 邵理阳 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期75-103,共29页

倾斜光纤光栅是一种光栅条纹与光纤法线存在一定角度的特殊光纤光栅.由于光栅倾角的引入,前向传导的入射光被有效激发至后向传导的包层模,并保留满足布拉格条件的后向传导纤芯模.经过各种新颖的结构设计、物理组合及生物化学材料修饰,... 倾斜光纤光栅是一种光栅条纹与光纤法线存在一定角度的特殊光纤光栅.由于光栅倾角的引入,前向传导的入射光被有效激发至后向传导的包层模,并保留满足布拉格条件的后向传导纤芯模.经过各种新颖的结构设计、物理组合及生物化学材料修饰,倾斜光纤光栅可实现多种物理、机械、电磁、生物、医学、化学传感量的高精度检测,成为"光纤上的实验室"(lab-on-fiber)的重要组成和关键器件.该文系统介绍了倾斜光纤光栅的制作方法、模式耦合理论、传感机理与特性(特别是表面等离子共振技术)及近年发展起来的各种传感应用实例,包括机械类传感如弯曲、振动、位移等;电磁类传感如电场、磁场等;生物类传感如细胞、蛋白、血糖;化学类传感如气体、电活性微生物等.随着各种新功能材料和纳米加工技术的快速发展,基于倾斜光纤光栅的交叉学科研究快速发展,为进一步提高光纤传感器测量精度、拓展测量对象提供了重要支撑和广阔的发展空间. 展开更多

关键词 倾斜光纤光栅 表面等离子共振 物理机械传感 生物化学传感

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基于柱矢量光调控的纵向超分辨率准球形多焦点阵列 被引量：6

18

作者 夏小兰 曾宪智 +2 位作者 宋世超 刘小威 曹耀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期44-53,共10页

激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点,被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率,在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此... 激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点,被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率,在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此,本文提出一种基于柱矢量光调控生成纵向超分辨准球形多焦点阵列的方法。利用对柱矢量光的两组基径向偏振光和角向偏振光分别进行聚焦调控,结合环形衰减调制可形成纵向超分辨焦斑,再将两种偏振光场以适当的振幅比例在焦区叠加,从而合成准球形多焦点阵列。实验结果表明,10×10的多焦点阵列中各焦斑尺寸均一,具有近球形光强分布。其中,阵列中所有焦点的纵向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.005λ,横向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.019λ。该具有高尺寸均一性的准球形多焦点阵列可为激光微纳加工精准制备微纳器件提供新的途径。 展开更多

关键词 柱矢量光 球形多焦点 纵向超分辨率 光场调控

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多维度超表面及其在信息加密防伪上的应用 被引量：4

19

作者 邓子岚 涂清安 李向平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期72-87,共16页

超表面是一种厚度在亚波长或波长量级的人工层状材料。可通过调控超表面单元结构上的大小、形状、转角、位移量等自由度,实现对电磁波频率、振幅、相位、偏振等特性的灵活有效调控。超表面具有超薄、宽带、低损耗、易加工、灵活设计,功... 超表面是一种厚度在亚波长或波长量级的人工层状材料。可通过调控超表面单元结构上的大小、形状、转角、位移量等自由度,实现对电磁波频率、振幅、相位、偏振等特性的灵活有效调控。超表面具有超薄、宽带、低损耗、易加工、灵活设计,功能强大等特点。文中综述了具有单维度、双维度、多维度光场调控功能的超表面及其在外部激励作用下具有主动可调特性超表面的发展历程,并特别介绍了这些超表面用于信息加密防伪领域的实现方式与优势特点。相比于传统的信息加密防伪技术,超表面信息加密防伪术具有亚波长像素,精密控制,安全系数高等特点,展现了全新视角,拥有广阔的发展前景。 展开更多

关键词 超表面 多维度光场调控 信息加密 防伪 全息

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基于激光诱导表面周期结构的微纳防伪结构色 被引量：4

20

作者 欧阳旭 谢子健 +5 位作者 张孟瑞 杨清帅 李晨辉 曹耀宇 徐毅 李向平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期51-59,共9页

激光诱导表面周期结构由于其周期相关的光栅衍射特性在明场下显示出鲜艳的结构色,备受研究人员的广泛关注,而微纳结构在显微镜暗场显示的颜色通常容易被忽略。本文报道通过飞秒激光对氧化铟锡薄膜加工形成双周期光栅结构,利用其在明场... 激光诱导表面周期结构由于其周期相关的光栅衍射特性在明场下显示出鲜艳的结构色,备受研究人员的广泛关注,而微纳结构在显微镜暗场显示的颜色通常容易被忽略。本文报道通过飞秒激光对氧化铟锡薄膜加工形成双周期光栅结构,利用其在明场和暗场的观察下具有不同的颜色特性实现图像加密应用。通过控制飞秒激光的偏振、脉冲能量和扫描速度在氧化铟锡薄膜上形成与偏振和波长相关的亚波长周期光栅,通过控制激光加工线条行间距形成大周期光栅。本文研究了激光加工能量和加工线条之间的间距对其形成双周期结构在明场和暗场显色的影响,利用不同加工参数结构在明场和暗场下显示不同的颜色实现图像加密。激光直写加工可以快速制备大面积区域,有望在商品防伪、图案装饰、超表面设计等方面发挥潜在的应用价值。 展开更多

关键词 结构色 激光诱导表面周期结构 信息防伪 激光加工

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