有限能量Olver-Gaussian光束通过电光晶体的光强分布特性

发布时间：2021-03-06 09:25

　　基于广义惠更斯-菲涅耳积分公式,研究了傍轴近似下有限能量Olver-Gaussian光束经过铌酸锂电光晶体的光强分布特性。得出了这类光束经单轴晶体垂直于光轴的电场和光强解析式,基于此,探究了一阶Olver光束在电光晶体不同横截面上的光强分布和光波侧面传输光强图,并得出了外加电场和光波中心位置及中心光斑相对光强变化的定量关系;对传统三类单轴晶体的光波演变特性也进行了分析。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

FOGB经电光晶体的光波传输示意图

三类传统单轴晶体内FOGB传输侧面光强分布图

首先探究一阶FOGB通过传统单轴晶体垂直于光轴的光学特性。当外加电场强度E1=0时，图2和3分别给出了三类单轴晶体不同横截面的光强分布和这类光波传输侧面光强分布，其中，λ=1.55μm,a0=0.2，ω0=0.1mm，由此可得光波瑞利长度ZR=πω02/λ=0.02m，σ=0.05,n=1。在图2(a）中，令no=ne=1.5，表明光波在各项同性介质中传输，可以看出，随着传输距离的增加，光波自弯曲方向和Airy光束一致，并且始终关于直线x=y对称，但一阶FOGB光束的旁瓣位置出现在坐标轴的正方向，且数量远少于Airy光束，这些都与文献[5]一致。而当光波在各项异性单轴晶体中传输时，其自弯曲的速度在x和y方向随着晶体类型的不同而有所差异；对于正晶体，ne=2.0,no=1.5,t=1.33，此时光波在两个方向传输的侧面光强分布图如图3(b1）和（b2）所示。从中可以清楚地看出，光波在x方向的加速度远大于y方向，因此随着传输距离的增加，这种位置变化越来越大，当z=10ZR时，光斑主瓣的中心点位置为（x=2.6ω0,y=1.0ω0），如图2(b2）所示。与此相反，当ne=1.0,no=1.5,t=0.67时，从图3(c1）和（c2）可以看出，光波在x方向的加速度将小于y方向，此时，中心光波的移动轨迹tanθ=y/x始终大于1，因而当z=10ZR时，光斑主瓣的中心点位置为（x=0.8ω0,y=3.4ω0），如图2(c2）所示。另外，对比图2(a1），图2(b1）和图2(c1）可以得出，在近距离传输时（例如，z<5ZR），各项异性效应对于一阶FOGB光强轮廓几乎没有影响，这和相同参数下的Airy光束传输规律有很大的不同。图3 三类传统单轴晶体内FOGB传输侧面光强分布图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于波长控制的LiNbO3晶体强电场传感器[J]. 李佳文,张家洪,许晓平,赵振刚,李英娜,李川.  光学技术. 2019(04)
[2]含负折射率平板介质中艾里高斯光束的传输特性[J]. 靳龙,付艳华,熊永臣.  半导体光电. 2018(04)
[3]铌酸锂晶体波导散斑温度传感器的研究[J]. 朱松河,武鹏飞,刘洪亮.  半导体光电. 2018(04)



本文编号：3066845