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二维各向异性浮雕型光栅的矢量衍射分析

光学学报 2003年第1期23卷 95-100页

作者：曾阳素唐雄贵傅克祥王植恒邵阳学院物理系邵阳422000 四川大学物理系成都610064

利用严格模式理论对二维电磁各向异性浮雕型介质光栅的衍射特性进行了理论分析 ,并对其退化情形进行讨论。文中采用反射透射系数矩阵算法和校正傅里叶展开规则以提高数值计算的稳定性、收敛性和计算效率。通过对光栅进行数值计算表明 ,... 详细信息

利用严格模式理论对二维电磁各向异性浮雕型介质光栅的衍射特性进行了理论分析 ,并对其退化情形进行讨论。文中采用反射透射系数矩阵算法和校正傅里叶展开规则以提高数值计算的稳定性、收敛性和计算效率。通过对光栅进行数值计算表明 ,该方法在可靠性、稳定性和收敛性方面是令人满意的。

关键词：矢量衍射应用光学二维各向异性介质浮雕型光栅模式理论反射-透射系数矩阵算法校正傅里叶展开

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连续面形微光学元件的深刻蚀工艺

光电工程 2003年第3期30卷 13-16页

作者：唐雄贵杜春雷邱传凯董小春潘丽中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室四川成都610209

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件。分析了影响深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨。通过实验,在石... 详细信息

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件。分析了影响深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨。通过实验,在石英上制作出深达55微米的浮雕微柱透镜,其面形峰值误差小于3%。

关键词：微光学元件深刻蚀等高子刻蚀连续面形

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基于热膨胀效应的可调光功率分束器设计

物理学报 2013年第2期62卷 350-355页

作者：唐雄贵廖进昆李和平刘永刘永智电子科技大学光电信息学院成都610054

可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件,其光功率输出具有动态可调控特性,诸多光子系统对其有着广泛需求.本文基于空隙槽型Y分支波导结构,利用热膨胀效应,提出了一种新型可调光功率分束器实现方法,通过调控温度来改变分支处... 详细信息

可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件,其光功率输出具有动态可调控特性,诸多光子系统对其有着广泛需求.本文基于空隙槽型Y分支波导结构,利用热膨胀效应,提出了一种新型可调光功率分束器实现方法,通过调控温度来改变分支处空隙槽的宽度,以实现其分支波导的光功率输出的动态变化.采用有限元方法,对其热膨胀形变和光学性能进行了模拟分析.其模拟结果表明,该器件能实现大范围光分束调控,且对波长和偏振态依赖性低;同时,该器件具有结构简单、易于设计和制作、易于调控等优点,这种新型器件在各种光子系统中具有重要应用前景.

关键词：集成光学光功率分束器热膨胀效应调控特性

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基于严格模式理论的光栅衍射特性的研究

基于严格模式理论的光栅衍射特性的研究

作者：唐雄贵四川大学

学位级别：硕士

本文对任意面形、任意入射条件、任意光轴取向的一维各向异性周期光栅的衍射作了严格模式理论分析，并采用傅立叶因式分解和反射透射系数阵递推算法以提高数值计算的稳定性和收敛速度。该方法不仅不受光栅模型、几何结构、介质性质和晶... 详细信息

本文对任意面形、任意入射条件、任意光轴取向的一维各向异性周期光栅的衍射作了严格模式理论分析，并采用傅立叶因式分解和反射透射系数阵递推算法以提高数值计算的稳定性和收敛速度。该方法不仅不受光栅模型、几何结构、介质性质和晶体取向(包括单轴和双轴晶体)的影响而具有普遍适用性，而且其物理概念清晰、公式简洁。并且将一维各向同性周期光栅作为它的退化情形进行了讨论。在此基础上，将该方法成功地推广到任意面形、任意入射条件、任意光轴取向的二维各向异性周期光栅及其退化情形边行分析。独立地编制了一套计算程序，该程序计算速度快，计算结果准确，数值计算结果的稳定性利收敛性都很好，这是由于充分考虑了边界处的电磁场分量的连续性和采用了反射透射系数阵递推算法。理论上设计和分析了共振异常型偏振分离器、消色散型偏振分离器和与偏振无关的窄带滤波器，这些光学元件集成光学、光纤通信等中有广泛的应用。

关键词：各向异性光栅各向同性光栅傅立叶因式分解反射透射系数阵递推算法严格模式理论

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基于角谱理论的厚层光刻胶衍射光场研究

光学学报 2004年第12期24卷 1691-1696页

作者：唐雄贵郭永康杜惊雷刘世杰高福华四川大学物理科学与技术学院成都610064

为快速、准确地获得厚层光刻胶内部衍射光场的分布,利用角谱理论的思想,考虑入射光通过掩模后在光刻胶面的反射、透射和光刻胶曝光过程中其折射率及吸收系数在深度方向上的变化,建立了衍射光场在厚层光刻胶中传输的理论模型。为减小计算... 详细信息

为快速、准确地获得厚层光刻胶内部衍射光场的分布,利用角谱理论的思想,考虑入射光通过掩模后在光刻胶面的反射、透射和光刻胶曝光过程中其折射率及吸收系数在深度方向上的变化,建立了衍射光场在厚层光刻胶中传输的理论模型。为减小计算量,对快速傅里叶算法进行了改进。该方法数值计算速度快,计算结果准确,并适用于光在折射率渐变的其它介质中的传播。最后,对厚层光刻胶中光场分布进行了数值模拟;计算模拟表明,对于厚层光刻胶,其表面的反射、透射和折射率及吸收系数在深度方向变化对衍射光场分布有明显的影响。

关键词：物理光学光刻角谱理论传递函数厚层光刻胶快速傅里叶算法

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波导型可调控检偏器设计与模拟

激光与光电子学进展 2018年第1期55卷 330-334页

作者：王亚新毛强唐雄贵湖南师范大学物理与信息科学学院低维量子结构与调控教育部重点实验室湖南长沙410006

波导型可调控检偏器是集成光子系统中的核心元器件之一,其输出偏振态具有动态调控特性,在集成光子系统中具有重要的应用价值。提出了一种新型波导型可调控检偏器,该器件采用偏折倒脊型波导结构,利用液晶材料的各向异性和大双折射特性并... 详细信息

波导型可调控检偏器是集成光子系统中的核心元器件之一,其输出偏振态具有动态调控特性,在集成光子系统中具有重要的应用价值。提出了一种新型波导型可调控检偏器,该器件采用偏折倒脊型波导结构,利用液晶材料的各向异性和大双折射特性并基于电光效应实现对光束偏振态的调控,完成横电波和横磁波的可调控输出。采用光束传播法对所提器件的光学特性进行了模拟分析,模拟结果表明,该新型波导型可调控检偏器的消光比高达29.8dB,光损耗仅为0.002dB,且该器件对波长和制作工艺误差不敏感。所提器件具有动态调控简便、易于设计和制作、结构简单等诸多优点,在集成光子系统中具有广阔的应用前景。

关键词：集成光学可调控性检偏器液晶材料光束传播法

基于亚波长光栅结构的微流控可调窄带滤波器设计与分析

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激光与光电子学进展 2019年第4期56卷 214-219页

作者：毛强唐雄贵孟方陈明梁珊湖南师范大学物理与电子科学学院湖南长沙410081

可调窄带滤波器是光学系统中的核心器件之一,在光信号处理、光学传感等领域中有广泛的应用价值。基于亚波长光栅结构,利用微流控技术,提出了一种新型可调控窄带滤波器的实现方法,通过调控微流体通道中流体的折射率,获得了大范围可调窄... 详细信息

可调窄带滤波器是光学系统中的核心器件之一,在光信号处理、光学传感等领域中有广泛的应用价值。基于亚波长光栅结构,利用微流控技术,提出了一种新型可调控窄带滤波器的实现方法,通过调控微流体通道中流体的折射率,获得了大范围可调窄带滤波功能。采用严格模式理论对其光学性能进行了分析与模拟,数值结果表明,该器件波长调谐范围可达28nm,其滤波带宽不大于0.03nm,灵敏度S大于350nm·RIU^(-1),品质因数Q高达50000,光学性能优异。另外,该新型器件具有结构简单、易于制作、调控简便等诸多优点,在生物传感、化学分析等领域具有广阔的应用前景。

关键词：光学器件微流控光子学可调滤波器严格模式理论亚波长光栅

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任意各向异性介质光栅的严格模式理论分析

光学学报 2002年第7期22卷 774-779页

作者：唐雄贵傅克祥王植恒刘细成四川大学物理系成都610064

将“逆规则”傅里叶级数展开法和反射透射系数阵递推算法进行推广 ,对任意面形及任意入射角的电磁各向异性介质光栅衍射特性进行研究。该方法物理概念清晰 ,数值计算稳定收敛 ,计算速度快 ,并与其它方法的计算结果进行了比较。

关键词：模式逆规则反射透射系数阵算法电磁各向异性介质光栅傅里叶级数展开法衍射特性物理模型

基于多模干涉结构的可调控偏振分束器设计与分析

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激光与光电子学进展 2019年第5期56卷 140-144页

作者：孟方王亚新毛强唐雄贵湖南师范大学物理与电子科学学院湖南长沙410081

可调控偏振分束器是一种新型光波导功能器件,对于提升集成光子系统性能或发展新应用有重要作用。采用多模干涉光波导结构,利用液晶的大双折射效应和高可调性能,提出了一种新型可调控偏振分束器。采用光束传输方法对偏振分束器的光学性... 详细信息

可调控偏振分束器是一种新型光波导功能器件,对于提升集成光子系统性能或发展新应用有重要作用。采用多模干涉光波导结构,利用液晶的大双折射效应和高可调性能,提出了一种新型可调控偏振分束器。采用光束传输方法对偏振分束器的光学性能进行了模拟分析。结果表明,该偏振分束器不仅易于实现高的消光比和低的光损耗。对于横电(TE)模和横磁(TM)模偏振,其偏振消光比大于28.7dB,光损耗小于0.024dB,而且通过调控液晶晶轴的取向,可以动态调控TE模和TM模的输出端口。该器件结构简单,易于设计与制作,易于与其他光子器件进行集成,在集成光子系统中有着广阔的应用前景。

关键词：集成光学偏振分束器多模干涉光波导双折射