搜索

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

基于单准直透镜的阵列准直器研究

袁志林 杨睿 杨柳 宋丽丹 孙莉萍 马雨虹 王猛 陈定康 郭金平 唐丽红

引用本文:
Citation:

基于单准直透镜的阵列准直器研究

袁志林, 杨睿, 杨柳, 宋丽丹, 孙莉萍, 马雨虹, 王猛, 陈定康, 郭金平, 唐丽红

Study of collimator array based on single collimating lens

Yuan Zhi-Lin, Yang Rui, Yang Liu, Song Li-Dan, Sun Li-Ping, Ma Yu-Hong, Wang Meng, Chen Ding-Kang, Guo Jin-Ping, Tang Li-Hong
PDF
导出引用
  • 提出了一种基于单准直透镜和光纤阵列的阵列准直器, 深入研究了此种方案的光路无胶和光路有胶的两种实现方式; 并基于高斯光束传输矩阵和q参数相关理论, 从理论上详细地计算、推导了各变量之间的关系, 并进行了模拟仿真及实验验证, 得到了理论和实验一致的结果. 对两种实现方式的结构及封装设计也进行了初步的摸索和实验, 并制作出了性能良好的阵列准直器. 理论和实验表明, 该方案具有易加工、低成本、易封装、性能优等特点, 也易于扩展成多维阵列准直器, 可为可重构光分插复用器系统和光交叉连接系统的发展提供强有力的器件支撑.
    A new collimator array based on single collimating lens and fiber array is proposed in the paper. An in-depth study is conducted on the two realizing methods, one is with glue in the optical path and the other is without glue in the optical path. Based on Gauss optics transmission matrix and q parameter theory, the relationship among the variables is deduced and computed theoretically, simulated virtually and confirmed experimentally. Good agreement between theoretical results and simulation, experimental results is obtained. The mechanical and packaging designs of the two realizing methods are first studied, then the proposed collimator arrays, with good performance are made. Both the theoretical and experimental results show that the scheme has the merits of easy-to-make, low cost, easy-to-package, good performance, good scalability, etc., which can strongly support the development of reconfigurable optical add-drop multiplexer system and optical cross-connect system.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA03Z443)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2009AA03Z443).
    [1]

    Feuer M D, Kilper D C, Woodward S L 2008 Optical Fiber Telecommunications VB: Systems and Network (Amsterdam: Elservier Inc.) p293

    [2]

    Eldada L, Fujita J, Radojevic A 2006 Proceedings of the 31th OFC/NFOEC California USA March 5-10 2006 p4

    [3]

    Kaman V, Yuan S, Jerphagnon O 2006 Proceedings of Photonics in Switching Conference San Diego CA USA October 16-18 2006 p1

    [4]

    Hu Q G, Liu D M, Sun L P 2008 Proceedings of SPIE 2008 International Conference on Optical Instruments and Technology Beijing China November 16-19 2008 p7136

    [5]

    Mala M, Miller J M, McKinnon G 2005 U.S. Patent US6934439

    [6]

    Darvish G, Moravvej-Farshi M K, Zarifkar A, Saghafi K 2008 Appl. Opt. 47 5140

    [7]

    Li W, Liu D M, Yang C Y 2006 Chinese J. Lasers 33 351 (in Chinese) [李蔚, 刘德明, 杨春勇 2006 中国激光 33 351]

    [8]

    Xiao F, Juswardy B, Alameh K, Lee Y 2008 Opt. Express 16 11703

    [9]

    Pei L, Ning T G, Li T J, Dong X W, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 54 1630 (in Chinese) [裴丽, 宁提纲, 李唐军, 董小伟, 简水生 2004 物理学报 54 1630]

    [10]

    Zhang J Z, Wang A B, Wang Y C 2008 Acta Phys. Sin. 58 3793 (in Chinese) [张建忠, 王安帮, 王云才 2008 物理学报 58 3793]

    [11]

    Hu Q G, Liu D M, Zhang D, Yuan Z L, Zhang B 2010 Acta Opt. Sin. 30 1168 (in Chinese) [胡强高, 刘德明, 张玓, 袁志林, 张博 2010 光学学报 30 1168]

    [12]

    Hu Q G, Liu D M 2010 Study on Optical Communications 4 52 (in Chinese) [胡强高, 刘德明 2010 光通信研究 4 52]

    [13]

    Corem Y, Cohen G, Frenkel B 2008 U.S. Patent US20080030- 867A1

    [14]

    Kikuchi J, Mizushima Y, Takahashi H, Takeuchi Y 2002 U.S. Patent US20020097956A1

    [15]

    Yuan S F, Riza N A 1999 Appl. Opt. 38 3214

    [16]

    Gao H W, Zhang C M, Zhao B C 2011 Optik 122 2110

    [17]

    Zhang C M, Wu Q M, Mu T K 2011 Appl. Opt. 50

    [18]

    Gao H W, Zhang C M 2011 Proceedings of SPIE Orlando, Fl, USA April 25-26, 2011 p8032

    [19]

    Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2003 Opt. Commun. 227 221

    [20]

    Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2002 Opt. Commun. 203 21

    [21]

    Zhou B K, Gao Y Z, Chen C R, Chen J H 2009 Laser Principle (Beijing: National Defence Industry Press) p91 (in Chinese) [周炳琨, 高以智, 陈倜嵘, 陈家骅 2009 激光原理 (北京: 国防工业出版社) 第91页]

  • [1]

    Feuer M D, Kilper D C, Woodward S L 2008 Optical Fiber Telecommunications VB: Systems and Network (Amsterdam: Elservier Inc.) p293

    [2]

    Eldada L, Fujita J, Radojevic A 2006 Proceedings of the 31th OFC/NFOEC California USA March 5-10 2006 p4

    [3]

    Kaman V, Yuan S, Jerphagnon O 2006 Proceedings of Photonics in Switching Conference San Diego CA USA October 16-18 2006 p1

    [4]

    Hu Q G, Liu D M, Sun L P 2008 Proceedings of SPIE 2008 International Conference on Optical Instruments and Technology Beijing China November 16-19 2008 p7136

    [5]

    Mala M, Miller J M, McKinnon G 2005 U.S. Patent US6934439

    [6]

    Darvish G, Moravvej-Farshi M K, Zarifkar A, Saghafi K 2008 Appl. Opt. 47 5140

    [7]

    Li W, Liu D M, Yang C Y 2006 Chinese J. Lasers 33 351 (in Chinese) [李蔚, 刘德明, 杨春勇 2006 中国激光 33 351]

    [8]

    Xiao F, Juswardy B, Alameh K, Lee Y 2008 Opt. Express 16 11703

    [9]

    Pei L, Ning T G, Li T J, Dong X W, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 54 1630 (in Chinese) [裴丽, 宁提纲, 李唐军, 董小伟, 简水生 2004 物理学报 54 1630]

    [10]

    Zhang J Z, Wang A B, Wang Y C 2008 Acta Phys. Sin. 58 3793 (in Chinese) [张建忠, 王安帮, 王云才 2008 物理学报 58 3793]

    [11]

    Hu Q G, Liu D M, Zhang D, Yuan Z L, Zhang B 2010 Acta Opt. Sin. 30 1168 (in Chinese) [胡强高, 刘德明, 张玓, 袁志林, 张博 2010 光学学报 30 1168]

    [12]

    Hu Q G, Liu D M 2010 Study on Optical Communications 4 52 (in Chinese) [胡强高, 刘德明 2010 光通信研究 4 52]

    [13]

    Corem Y, Cohen G, Frenkel B 2008 U.S. Patent US20080030- 867A1

    [14]

    Kikuchi J, Mizushima Y, Takahashi H, Takeuchi Y 2002 U.S. Patent US20020097956A1

    [15]

    Yuan S F, Riza N A 1999 Appl. Opt. 38 3214

    [16]

    Gao H W, Zhang C M, Zhao B C 2011 Optik 122 2110

    [17]

    Zhang C M, Wu Q M, Mu T K 2011 Appl. Opt. 50

    [18]

    Gao H W, Zhang C M 2011 Proceedings of SPIE Orlando, Fl, USA April 25-26, 2011 p8032

    [19]

    Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2003 Opt. Commun. 227 221

    [20]

    Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2002 Opt. Commun. 203 21

    [21]

    Zhou B K, Gao Y Z, Chen C R, Chen J H 2009 Laser Principle (Beijing: National Defence Industry Press) p91 (in Chinese) [周炳琨, 高以智, 陈倜嵘, 陈家骅 2009 激光原理 (北京: 国防工业出版社) 第91页]

  • [1] 郑悦, 张宇璇, 孙少华, 丁鹏基, 胡碧涛, 刘作业. 飞秒激光脉冲对N2分子非绝热准直的调控. 物理学报, 2023, 72(6): 064203. doi: 10.7498/aps.72.20222112
    [2] 袁长全, 郭迎春, 王兵兵. 准直的O2分子高次谐波谱中的干涉效应. 物理学报, 2021, 70(20): 204206. doi: 10.7498/aps.70.20210433
    [3] 陈锋, 许海波, 郑娜, 贾清刚, 佘若谷, 李兴娥. 高能质子照相中基于角度准直器设计的理论研究. 物理学报, 2020, 69(3): 032901. doi: 10.7498/aps.69.20191691
    [4] 白光富, 江阳, 胡林, 田晶, 訾月姣. 基于低采样率模数转换器的延时复用频分多址无源光网络. 物理学报, 2017, 66(19): 194204. doi: 10.7498/aps.66.194204
    [5] 王岩, 王飞, 王挺峰, 谢京江. 基于自适应阈值的阵列激光三维点云配准. 物理学报, 2016, 65(24): 249501. doi: 10.7498/aps.65.249501
    [6] 刘钰薇, 张文海, 张继成, 范全平, 魏来, 晏卓阳, 赵屹东, 崔明启, 邱荣, 曹磊峰. 准随机矩形孔阵列透射光栅. 物理学报, 2015, 64(7): 074201. doi: 10.7498/aps.64.074201
    [7] 安宝冉, 刘国平. 带时延与丢包的网络化多智能体系统控制器设计. 物理学报, 2014, 63(14): 140203. doi: 10.7498/aps.63.140203
    [8] 赵浩, 沈义峰, 张中杰. 光子晶体中基于有效折射率接近零的光束准直出射. 物理学报, 2014, 63(17): 174204. doi: 10.7498/aps.63.174204
    [9] 吴凤娟, 周维民, 单连强, 李芳, 刘东晓, 张智猛, 李博原, 毕碧, 伍波, 王为武, 张锋, 谷渝秋, 张保汉. 强激光与锥型结构靶相互作用准直电子束粒子模拟研究. 物理学报, 2014, 63(9): 094101. doi: 10.7498/aps.63.094101
    [10] 丛东亮, 许朋, 王叶兵, 常宏. 锶热原子束二维准直的动力学过程的蒙特卡罗模拟及实验研究. 物理学报, 2013, 62(15): 153702. doi: 10.7498/aps.62.153702
    [11] 王宇煜, 高妍琦, 朱海东, 卢兴华, 张军勇, 郭亚晶, 惠宏超, 朱宝强. 包含波面校正的四程放大系统的准直问题研究. 物理学报, 2013, 62(5): 055201. doi: 10.7498/aps.62.055201
    [12] 张祺, 厚美瑛. 直剪颗粒体系的尺寸效应研究. 物理学报, 2012, 61(24): 244504. doi: 10.7498/aps.61.244504
    [13] 张祺, 李寅阊, 刘锐, 蒋亦民, 厚美瑛. 直剪颗粒体系声波探测. 物理学报, 2012, 61(23): 234501. doi: 10.7498/aps.61.234501
    [14] 张宝武, 张文涛, 马 艳, 李同保. 大预准直狭缝的铬原子束一维多普勒激光准直. 物理学报, 2008, 57(9): 5485-5490. doi: 10.7498/aps.57.5485
    [15] 马 艳, 张宝武, 郑春兰, 马珊珊, 李佛生, 王占山, 李同保. 激光准直Cr原子束的实验研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4086-4090. doi: 10.7498/aps.55.4086
    [16] 丁英涛, 何 枫, 姚朝晖, 沈孟育, 王学芳. 长微直管内气体低速流动的亚堵塞现象. 物理学报, 2004, 53(8): 2429-2433. doi: 10.7498/aps.53.2429
    [17] 王必本, 张兵, 郑坤, 郝伟, 王万录, 廖克俊. 离子轰击控制准直碳纳米管生长的研究. 物理学报, 2004, 53(4): 1255-1259. doi: 10.7498/aps.53.1255
    [18] 李海钧, 顾长志, 窦 艳, 李俊杰. 单根准直碳纳米纤维的场发射特性. 物理学报, 2004, 53(7): 2258-2262. doi: 10.7498/aps.53.2258
    [19] 吴志元. 对Cohn直耦滤波器理论的推广. 物理学报, 1977, 26(3): 215-224. doi: 10.7498/aps.26.215
    [20] 孙洪洲, 韩其智. SU3羣不可约表示直乘的分解. 物理学报, 1965, 21(1): 56-66. doi: 10.7498/aps.21.56
计量
  • 文章访问数:  5844
  • PDF下载量:  412
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-09
  • 修回日期:  2012-01-06
  • 刊出日期:  2012-09-05

/

返回文章
返回