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垂直端面光波导形状缺陷的激光补偿
1
作者
高鸿鹄
马骏杰
+1 位作者
朱林伟
史强
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第4期869-878,共10页
为了解决光子芯片垂直端面光波导桥接过程中,由于光子芯片表面遮挡激光束而引发的光波导形状缺陷问题,基于高数值孔径物镜聚焦光场分布,研究了激光焦点在光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的光强分布特征。首先,给出了高数值孔径物...
为了解决光子芯片垂直端面光波导桥接过程中,由于光子芯片表面遮挡激光束而引发的光波导形状缺陷问题,基于高数值孔径物镜聚焦光场分布,研究了激光焦点在光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的光强分布特征。首先,给出了高数值孔径物镜聚焦系统中焦点附近光场分布的解析表达式,以及线偏振光入射时的聚焦光场分量表达式。然后,通过给出的表达式进行数值模拟,研究了激光焦点在距离光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的焦点光强分布,揭示了焦点光场受到干扰时的强度变化,并绘制出焦点光场强度变化曲线。该曲线与实验中观测到的光波导形状变化趋势相符。最后,基于焦点光强分布曲线,反向推导出了激光功率补偿系数曲线。并将其应用于光波导补偿加工实验中,经过功率补偿加工后,光波导宽度小于4μm的部分被成功补偿至4μm,而且形态变得更加笔直,缺陷得到有效修复。数值模拟计算和实验结果表明:该方法成功弥补了由激光功率不足引起的光波导形状缺陷,为光子芯片集成耦合领域的光波导加工制备提供了有效的解决途径。
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关键词
光波导
光子引线键合
高数值孔径
激光直写
光子芯片
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职称材料
轴向位置可调的双中空环形光斑
被引量：
1
2
作者
田玉元
张佳琦
+3 位作者
姜潇桐
孙美玉
史强
朱林伟
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期329-338,共10页
为了产生轴向双焦点中空环形光斑,基于矢量衍射积分得出的环带半径公式,设计产生了呈环带分布的轴向双焦点的螺旋相位,并研究了这种螺旋相位在高数值孔径物镜聚焦区域的光斑特性。首先,给出了线偏振以及圆偏振的涡旋光束在高数值孔径物...
为了产生轴向双焦点中空环形光斑,基于矢量衍射积分得出的环带半径公式,设计产生了呈环带分布的轴向双焦点的螺旋相位,并研究了这种螺旋相位在高数值孔径物镜聚焦区域的光斑特性。首先,给出了线偏振以及圆偏振的涡旋光束在高数值孔径物镜聚焦条件下的积分表达式。然后,利用此积分表达式数值模拟了线偏振光与圆偏振光在不同轴向偏移距离及螺旋拓扑荷值时的聚焦光场分布。最后,将轴向双焦点螺旋相位加载到纯相位空间光调制器上,分别对圆偏振光与线偏振光入射进行实验研究。线偏振光入射时,实验产生了拓扑荷为1且轴向距离为±10μm、±15μm的双聚焦环形光斑;圆偏振光入射时,产生了轴向距离为±20μm且拓扑荷为1到4时的双聚焦环形光斑。数值模拟与实验结果表明:圆偏振光与线偏振光经此螺旋相位调制后,在紧聚焦区域可产生轴向距离与暗斑大小可调的中空环形双焦点;圆偏振光较线偏振光产生的空心光斑光强分布更均匀,呈圆对称分布。此轴向双焦点螺旋相位有望在光学微操控、双光束超分辨纳米光刻以及STED显微成像方面获得一定的应用。
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关键词
中空环形光斑
高数值孔径
光学涡旋
相位调制
空间光调制器
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职称材料
题名
垂直端面光波导形状缺陷的激光补偿
1
作者
高鸿鹄
马骏杰
朱林伟
史强
机构
鲁东大学物理与光电工程学院
烟台魔技纳米科技有限公司
出处
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第4期869-878,共10页
基金
国家自然科学基金(No.62174073)
烟台市科技发展计划(No.2020XDRH095)
山东省泰山产业领军人才工程项目(No.tscx202211051)。
文摘
为了解决光子芯片垂直端面光波导桥接过程中,由于光子芯片表面遮挡激光束而引发的光波导形状缺陷问题,基于高数值孔径物镜聚焦光场分布,研究了激光焦点在光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的光强分布特征。首先,给出了高数值孔径物镜聚焦系统中焦点附近光场分布的解析表达式,以及线偏振光入射时的聚焦光场分量表达式。然后,通过给出的表达式进行数值模拟,研究了激光焦点在距离光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的焦点光强分布,揭示了焦点光场受到干扰时的强度变化,并绘制出焦点光场强度变化曲线。该曲线与实验中观测到的光波导形状变化趋势相符。最后,基于焦点光强分布曲线,反向推导出了激光功率补偿系数曲线。并将其应用于光波导补偿加工实验中,经过功率补偿加工后,光波导宽度小于4μm的部分被成功补偿至4μm,而且形态变得更加笔直,缺陷得到有效修复。数值模拟计算和实验结果表明:该方法成功弥补了由激光功率不足引起的光波导形状缺陷,为光子芯片集成耦合领域的光波导加工制备提供了有效的解决途径。
关键词
光波导
光子引线键合
高数值孔径
激光直写
光子芯片
Keywords
optical waveguide
photonic wire bonding
high numerical aperture
laser direct writing
photonic chips
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
轴向位置可调的双中空环形光斑
被引量：
1
2
作者
田玉元
张佳琦
姜潇桐
孙美玉
史强
朱林伟
机构
鲁东大学物理与光电工程学院
烟台魔技纳米科技有限公司
出处
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期329-338,共10页
基金
国家自然科学基金(No.62174073,No.61675093)
山东省重大科技创新工程项目(No.2019JZZY020219)
烟台市科技创新发展计划(No.2020XDRH095)。
文摘
为了产生轴向双焦点中空环形光斑,基于矢量衍射积分得出的环带半径公式,设计产生了呈环带分布的轴向双焦点的螺旋相位,并研究了这种螺旋相位在高数值孔径物镜聚焦区域的光斑特性。首先,给出了线偏振以及圆偏振的涡旋光束在高数值孔径物镜聚焦条件下的积分表达式。然后,利用此积分表达式数值模拟了线偏振光与圆偏振光在不同轴向偏移距离及螺旋拓扑荷值时的聚焦光场分布。最后,将轴向双焦点螺旋相位加载到纯相位空间光调制器上,分别对圆偏振光与线偏振光入射进行实验研究。线偏振光入射时,实验产生了拓扑荷为1且轴向距离为±10μm、±15μm的双聚焦环形光斑;圆偏振光入射时,产生了轴向距离为±20μm且拓扑荷为1到4时的双聚焦环形光斑。数值模拟与实验结果表明:圆偏振光与线偏振光经此螺旋相位调制后,在紧聚焦区域可产生轴向距离与暗斑大小可调的中空环形双焦点;圆偏振光较线偏振光产生的空心光斑光强分布更均匀,呈圆对称分布。此轴向双焦点螺旋相位有望在光学微操控、双光束超分辨纳米光刻以及STED显微成像方面获得一定的应用。
关键词
中空环形光斑
高数值孔径
光学涡旋
相位调制
空间光调制器
Keywords
doughnut-shaped focal spots
high numerical aperture
optical vortices
phase modulation
spa-tial light modulator
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
垂直端面光波导形状缺陷的激光补偿
高鸿鹄
马骏杰
朱林伟
史强
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
轴向位置可调的双中空环形光斑
田玉元
张佳琦
姜潇桐
孙美玉
史强
朱林伟
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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