搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超小自聚焦光纤探头研究用场追迹数值模拟技术

王驰 毕书博 王利 夏学勤 丁卫 于瀛洁

超小自聚焦光纤探头研究用场追迹数值模拟技术

王驰, 毕书博, 王利, 夏学勤, 丁卫, 于瀛洁
PDF
导出引用
导出核心图
  • 研究场追迹数值模拟技术在超小自聚焦光纤探头设计与分析中的应用方法. 首先, 论述场追迹的概念及其基本原理; 其次, 论述场追迹在VirtualLab软件中的实现方法; 最后, 研究超小自聚焦光纤探头在基于场追迹的物理光学软件VirtualLab中的建模与分析方法, 并进行仿真结果与实验结果的比较分析. 结果显示, 如设无芯光纤的长度为0.36 mm, 自聚焦光纤透镜的长度分别为0.10, 0.11和0.12 mm, 计算所得的工作距离分别为0.75, 0.63和0.51 mm, 光斑尺寸分别为32, 24和19 μm. 理论计算结果与实验结果符合, 表明基于场追迹的数值模拟技术是研究超小自聚焦光纤探头设计与分析方法的一个有效手段.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41104065)、精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金、上海市"晨光计划" (批准号: 12CG47)和上海市教育委员会科研创新项目(批准号: 13YZ022)资助的课题.
    [1]

    Huang D, Swanson E A, Lin C P, Schuman J S, Stinson W G, Chang W, Hee M R, Flotte T, Gregory K, Puliafito C A 1991 Science 254 1178

    [2]

    Guo S G, Yu L F, Sepehr A, Perez J, Su J P, Ridgway J M, Vokes D, Wong B J F, Chen Z P 2009 J. Biom. Opt. 14 014017

    [3]

    Xie T Q, Guo S G, Chen Z P, Mukai D, Brenner M 2006 Opt. Expr. 14 3238

    [4]

    Xie T Q, Liu G J, Kreuter K, Mahon S, Colt H, Mukai D, Peavy G M, Chen Z P, Brenner M 2009 J. Biom. Opt. 14 064045

    [5]

    Singh J, Teo J H S, Xu Y, Premachandran C S, Chen N, Kotlanka R, Olivo M, Sheppard C J R 2008 J. Micromech. Microeng. 18 025001

    [6]

    Aljasem K, Werber A, Seifert A, Zappe H 2008 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 10 044012

    [7]

    Meemon P, Lee K S, Murali S, Rolland J 2008 Appl. Opt. 47 2452

    [8]

    Min E J, Na J, Ryu S Y, Lee B H 2009 Opt. Lett. 34 1897

    [9]

    Jung W, Benalcazar W, Ahmad A, Sharma U Tu H H, Boppart S A 2010 J. Biom. Opt. 15 066027

    [10]

    Hudelist F, Nowosielski J M, Buczynski R, Waddie A J, Taghizadeh M R 2010 Opt. Lett. 35 130

    [11]

    Hudelist F, Buczynski R, Waddie A J, Taghizadeh M R 2009 Opt. Expr. 17 3255

    [12]

    Swanson E, Petersen C L, McNamara E, Petersen C L, McNamara E, Lamport R B, Kelly D L 2002 U.S. Patent 6 445 939 [1999-08-09]

    [13]

    Reed W A, Yan M F, Schnitzer M J 2002 Opt. Lett. 27 1794

    [14]

    Jafri M S, Farhang S, Tang R S, Desai N, Fishman P S, Rohwer R G, Tang C M, Schmitt J M 2005 J. Biom. Opt. 10 051603

    [15]

    Mao Y X, Chang S D, Sherif S, Flueraru C 2007 Appl. Opt. 46 5887

    [16]

    Mao Y X, Chang S D, Flueraru C 2010 J. Biomedical Science and Engineering, 3 7

    [17]

    Wang C, Mao Y X, Fang C, Tang Z, Yu Y J, Qi B 2011 Opt. Eng. 50 094202

    [18]

    Wang C, Mao Y X, Tang Z, Fang C, Yu Y J, Qi B 2011 Chin. Phys. B 20 114218

    [19]

    Wang C, Mao Y X, Tang Z, Fang C, Yu Y J, Qi B 2011 Opt. Prec. Eng. 19 2300

    [20]

    Wyrowski F, Kuhn M 2011 J. Modern Opt. 58 449

  • [1]

    Huang D, Swanson E A, Lin C P, Schuman J S, Stinson W G, Chang W, Hee M R, Flotte T, Gregory K, Puliafito C A 1991 Science 254 1178

    [2]

    Guo S G, Yu L F, Sepehr A, Perez J, Su J P, Ridgway J M, Vokes D, Wong B J F, Chen Z P 2009 J. Biom. Opt. 14 014017

    [3]

    Xie T Q, Guo S G, Chen Z P, Mukai D, Brenner M 2006 Opt. Expr. 14 3238

    [4]

    Xie T Q, Liu G J, Kreuter K, Mahon S, Colt H, Mukai D, Peavy G M, Chen Z P, Brenner M 2009 J. Biom. Opt. 14 064045

    [5]

    Singh J, Teo J H S, Xu Y, Premachandran C S, Chen N, Kotlanka R, Olivo M, Sheppard C J R 2008 J. Micromech. Microeng. 18 025001

    [6]

    Aljasem K, Werber A, Seifert A, Zappe H 2008 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 10 044012

    [7]

    Meemon P, Lee K S, Murali S, Rolland J 2008 Appl. Opt. 47 2452

    [8]

    Min E J, Na J, Ryu S Y, Lee B H 2009 Opt. Lett. 34 1897

    [9]

    Jung W, Benalcazar W, Ahmad A, Sharma U Tu H H, Boppart S A 2010 J. Biom. Opt. 15 066027

    [10]

    Hudelist F, Nowosielski J M, Buczynski R, Waddie A J, Taghizadeh M R 2010 Opt. Lett. 35 130

    [11]

    Hudelist F, Buczynski R, Waddie A J, Taghizadeh M R 2009 Opt. Expr. 17 3255

    [12]

    Swanson E, Petersen C L, McNamara E, Petersen C L, McNamara E, Lamport R B, Kelly D L 2002 U.S. Patent 6 445 939 [1999-08-09]

    [13]

    Reed W A, Yan M F, Schnitzer M J 2002 Opt. Lett. 27 1794

    [14]

    Jafri M S, Farhang S, Tang R S, Desai N, Fishman P S, Rohwer R G, Tang C M, Schmitt J M 2005 J. Biom. Opt. 10 051603

    [15]

    Mao Y X, Chang S D, Sherif S, Flueraru C 2007 Appl. Opt. 46 5887

    [16]

    Mao Y X, Chang S D, Flueraru C 2010 J. Biomedical Science and Engineering, 3 7

    [17]

    Wang C, Mao Y X, Fang C, Tang Z, Yu Y J, Qi B 2011 Opt. Eng. 50 094202

    [18]

    Wang C, Mao Y X, Tang Z, Fang C, Yu Y J, Qi B 2011 Chin. Phys. B 20 114218

    [19]

    Wang C, Mao Y X, Tang Z, Fang C, Yu Y J, Qi B 2011 Opt. Prec. Eng. 19 2300

    [20]

    Wyrowski F, Kuhn M 2011 J. Modern Opt. 58 449

  • [1] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [2] 左富昌, 梅志武, 邓楼楼, 石永强, 贺盈波, 李连升, 周昊, 谢军, 张海力, 孙艳. 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价. 物理学报, 2020, 69(3): 030702. doi: 10.7498/aps.69.20191446
    [3] 胡耀华, 刘艳, 穆鸽, 秦齐, 谭中伟, 王目光, 延凤平. 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 034203. doi: 10.7498/aps.69.20191143
    [4] 梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟. Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191923
    [5] 吕鑫. 相干与路径信息. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191684
    [6] 王琳, 魏来, 王正汹. 垂直磁重联平面的驱动流对磁岛链影响的模拟. 物理学报, 2020, 69(5): 059401. doi: 10.7498/aps.69.20191612
    [7] 蒋涛, 任金莲, 蒋戎戎, 陆伟刚. 基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191829
    [8] 钟哲强, 张彬, 母杰, 王逍. 基于紧聚焦方式的阵列光束相干合成特性分析. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200034
    [9] 李翔艳, 王志辉, 李少康, 田亚莉, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 蓝移阱中单个铯原子基态磁不敏感态的相干操控. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20192001
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  930
  • PDF下载量:  628
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-21
  • 修回日期:  2012-07-13
  • 刊出日期:  2013-01-20

超小自聚焦光纤探头研究用场追迹数值模拟技术

  • 1. 上海大学精密机械工程系, 上海200072;
  • 2. 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津大学, 天津300072;
  • 3. 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海201800
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 41104065)、精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金、上海市"晨光计划" (批准号: 12CG47)和上海市教育委员会科研创新项目(批准号: 13YZ022)资助的课题.

摘要: 研究场追迹数值模拟技术在超小自聚焦光纤探头设计与分析中的应用方法. 首先, 论述场追迹的概念及其基本原理; 其次, 论述场追迹在VirtualLab软件中的实现方法; 最后, 研究超小自聚焦光纤探头在基于场追迹的物理光学软件VirtualLab中的建模与分析方法, 并进行仿真结果与实验结果的比较分析. 结果显示, 如设无芯光纤的长度为0.36 mm, 自聚焦光纤透镜的长度分别为0.10, 0.11和0.12 mm, 计算所得的工作距离分别为0.75, 0.63和0.51 mm, 光斑尺寸分别为32, 24和19 μm. 理论计算结果与实验结果符合, 表明基于场追迹的数值模拟技术是研究超小自聚焦光纤探头设计与分析方法的一个有效手段.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回