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表层厚度渐变一维耦合腔光子晶体的反射相位特性及其应用

戚志明 梁文耀

表层厚度渐变一维耦合腔光子晶体的反射相位特性及其应用

戚志明, 梁文耀
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  • 利用传输矩阵法研究了表层厚度渐变的一维非对称耦合腔光子晶体的反射相位特性. 研究表明, 光子禁带内(包括缺陷模附近)的反射率在98%以上, 且基本不受表层厚度影响, 特别是, 在非正入射情况下, 简并的缺陷模随着表层厚度的变化会发生分裂; 进一步研究发现, 在缺陷模分裂处附近, TE, TM偏振的反射相位以及它们之间的相位差均敏感地依赖于表层厚度的变化, 从而使得反射光的偏振态也随表层厚度的变化而敏感变化, 其物理机理在于缺陷模分裂所造成的剧烈相位变化. 基于上述特性, 设计了一种表层厚度呈二维周期变化的一维光子晶体结构, 从该结构反射的激光经透镜聚焦后, 在聚焦区域同时存在各种偏振态(包括沿不同方向的线偏振、左旋或右旋圆偏振、椭圆偏振等)的子光束, 它们叠加后在聚焦区域将产生具有无规相位和无规偏振态的光场. 以上结果能有效降低激光的相干性, 在激光核聚变等领域有潜在的应用价值.
      通信作者: 梁文耀, liangwenyao@scut.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11504114, 11247253)、国家留学基金、中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2015ZZ056)和广东开放大学2015 年度科研项目(批准号: 1513)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-29
  • 修回日期:  2015-09-09
  • 刊出日期:  2016-04-05

表层厚度渐变一维耦合腔光子晶体的反射相位特性及其应用

  • 1. 广东开放大学, 广东理工职业学院, 广州 510091;
  • 2. 华南理工大学物理与光电学院, 广州 510640
  • 通信作者: 梁文耀, liangwenyao@scut.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11504114, 11247253)、国家留学基金、中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2015ZZ056)和广东开放大学2015 年度科研项目(批准号: 1513)资助的课题.

摘要: 利用传输矩阵法研究了表层厚度渐变的一维非对称耦合腔光子晶体的反射相位特性. 研究表明, 光子禁带内(包括缺陷模附近)的反射率在98%以上, 且基本不受表层厚度影响, 特别是, 在非正入射情况下, 简并的缺陷模随着表层厚度的变化会发生分裂; 进一步研究发现, 在缺陷模分裂处附近, TE, TM偏振的反射相位以及它们之间的相位差均敏感地依赖于表层厚度的变化, 从而使得反射光的偏振态也随表层厚度的变化而敏感变化, 其物理机理在于缺陷模分裂所造成的剧烈相位变化. 基于上述特性, 设计了一种表层厚度呈二维周期变化的一维光子晶体结构, 从该结构反射的激光经透镜聚焦后, 在聚焦区域同时存在各种偏振态(包括沿不同方向的线偏振、左旋或右旋圆偏振、椭圆偏振等)的子光束, 它们叠加后在聚焦区域将产生具有无规相位和无规偏振态的光场. 以上结果能有效降低激光的相干性, 在激光核聚变等领域有潜在的应用价值.

English Abstract

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