熊天信
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2007.03.022
采用在椭圆柱坐标系中分离变量的方法,得到了填充多层介质共焦椭圆同轴线模式特征方程.研究表明:当椭圆退化为圆时,利用角向和径向马修函数的渐进关系,可得到填充多层介质的圆形同轴线的模式特征方程,由此可见,圆形同轴线可看作椭圆形同轴线的特例;当椭圆同轴线内导体半长轴大小为零时,则椭圆同轴线就变成椭圆波导,同样的方法,可得到填充多层介质的椭圆波导模式特征方程.当填充一层介质时,得到了椭圆同轴线和椭圆波导的模式特征方程,结果和相关文献所得结果相同.作为示例,对填充一层介质和两层介质的椭圆同轴线中一些模式色散特性进行了数值计算,分析了椭圆同轴线中介质参数的变化以及椭圆同轴结构的变化等对其传播特性的影响.
关键词:
波导光学
,
传播特性
,
分离变量法
,
共焦椭圆同轴线
,
特征方程
,
马修函数
廖同庆
,
汪忠柱
,
谢延玉
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.05.018
研究了一种"光子晶体多层膜+波导层+光子晶体多层膜"对称薄膜的波导特性,光子晶体多层膜的第一禁带频率范围为73～99 THz.采用多层介质平板波导理论研究了频率在73～99 THz间的电磁波在波导中的传输特性.结果表明波导传输的是TE0和TM0基模,对于高次模式,不能在波导中传输,另外,频率在73～99 THz间的电磁波在波导层(中心层)的功率约束因子(Г)在0.99～1之间,即此时电磁波几乎完全局限在波导层内传输,为了比较,处在光子带隙外的频率分别为40 THz和50 THz的电磁波在波导层内的功率约束因子分别为0.84和0.86,因此,利用光子带隙特征,由光子晶体多层膜构造的对称薄膜波导具有超低损耗特性.
关键词:
波导光学
,
光子晶体波导
,
超低损耗
,
多层介质波导理论
,
功率约束因子
,
传输模式
肖平平
,
胡红武
,
殷澄
,
曹庄琪
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.02.013
利用双面金属包覆波导中的超高阶导模对导波层折射率极其敏感的特性,提出一种新型的生物传感器.与传统的表面等离子共振、泄漏波导以及反对称波导等消逝场生物传感器相比,该传感器的待测样品放置在导波振荡场中,样品折射率的微小变化都将引起输出光强的极大改变,从而极大提高了传感器的灵敏度和分辨率.初步的实验结果显示在现有噪声水平下至少能够分辨1ppm的葡萄糖溶度改变.预计该传感器将在环境监测、食品安全、生物医学和疾病诊断等领域有着极其广泛的应用前景和巨大的市场潜力.
关键词:
波导光学
,
超高阶导模
,
灵敏度
,
生物传感器
赵华君
,
袁代蓉
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.02.020
研究了金属-介质-金属(MDM)型表面等离子体激元(SPP)光波导的电磁特性.理论计算结果表明,对于633 nm的TM偏振入射光,当介质膜层厚度小于85 nm时,波导中只能激发产生一阶SPP模(基模),其余高阶模全部截止.随着介质膜厚度增加,高阶SPP模逐渐被激发产生.当介质膜层厚度较小时,SPP模有效折射率的实部随阶数增加而减小,而虚部则随阶数增加而增加,SPP基模具有最大传输距离.然而,当MDM波导中的介质层厚度超过0.555 μm时,由于三阶SPP模的电磁场主要集中在离金属层相对较远的介质层中,其有效折射率的虚部具有最小值,具有最大的传输距离,而非基模.当入射光波长为633 nm,介质层厚度为0.9 μm时,Ag/SiO2/Ag光波导中三阶SPP模的传输距离达到约150 μm.
关键词:
波导光学
,
金属-介质-金属
,
表面等离子体激元
,
传输距离
,
高阶模
施矾
,
朱良富
,
邱冬
,
张斗国
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2017.03.017
基于后焦面成像确定波导传播特性的基本原理,结合平面波导中的菲涅尔反射理论,设计了一种聚合物平面波导光学参数测量仪.通过MATLAB拟合处理数据实现了对样品局部折射率和厚度高精度、高空间分辨率的实时测量,平面波导厚度测量精度可以达到纳米量级,空间分辨率可达到300 nm.该测量仪结构简单、易于操作,在光学传感和细胞内生物传感领域具有很高的应用价值.
关键词:
波导光学
,
后焦面成像
,
光学参数测量仪
