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用于光束整形的表面等离子体双光栅结构
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2014.6.1
  • 页码:1461-1468
  • 分类:O469[理学—凝聚态物理;理学—电子物理学;理学—物理] TN248.4[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及其应用国家重点实验室,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049, [3]东北师范大学,吉林长春130021
  • 相关基金:国家自然科学基金重点资助项目(No.61234004);国家自然科学基金面上项目(No.61176045);国家自然科学基金青年基金资助项目(No.61106068);吉林省科技厅资助项目(No.20110506)
  • 相关项目:大功率垂直腔面发射激光器的相干性控制
中文摘要:

为了对双边布拉格反射波导半导体激光器的远场双瓣特性进行整形,使之合并成为单瓣出光远场,在布拉格反射波导的出光腔面上制作了表面等离子体双光栅结构.利用Au-SiO2光栅结构对表面等离子体的耦合效应和表面等离子体的透射增强现象将双瓣远场耦合成为单瓣出射,然后通过Au-Si3N4光栅结构将透射的表面等离子体耦合成为光子进行准直出射,最终得到单瓣准直的远场光斑.计算结果表明:当Au-SiO2光栅厚度为50 nm,填充因子为0.5,光栅周期为350 nm;Au Si3N4光栅厚度为70 nm,填充因子为0.5,光栅周期为660 nm时可以得到远场发散角压缩到6.1°的整形光斑,比没有双光栅结构的发散角缩小了3.6倍;其远场透射光功率达到了模式光源的62%,是没有双光栅结构单瓣出射功率的1.59倍;同时腔面反射率也降低到12.4%,是没有双光栅结构的0.53倍.结果显示,提出的双光栅结构优化了布拉格反射波导半导体激光器的出光远场特性.

英文摘要:

To shape the beam with two-lobe far-field property from a dual side Bragg reflection waveguide semiconductor laser, a dual grating structure based on surface plasmons was prepared on the optical outlet facet of a Bragg reflection waveguide. It could combine the two lobes into a single lobe and to increase the optical intensity and quality of the beam. An Au-SiO2 grating was used to cou- ple photons into surface plasmons and to combine the two lobe beams into a single beam. The surface plasmons also were taken to increase the extraordinary optical transmission. On the other hand, the Au-Si3 N4 grating was used to help the outlet surface plasmons couple back to photons, meanwhile collimating the outlet beam to increase the far-field property. Numerical simulation results indicate when the parameters for and those for Au-S 6.1° divergence, w ing structure. The times of the power cavity facet reflecti concludes that the flection waveguide Au-SiO2 show a depth of 50 nrn, a filling factor of 0.5 and a duration of 350 nm, and those for Au-SiaN4 show 70, 0.5 and 660 nm, respectively, the outlet far-field beam will has a hich means the divergence angle shrinks by 3.6 times as that without the dual grat-far-field optical transmission power reaches 62% of the model source, that is 1.59 of a single lobe far-field to the structure without the dual grating. Moreover, the vity has reduced to 12.4%, 0.53 times as the structure without the dual grating. It dual grating structure has optimized the far field properties of dual side Bragg reflemiconductor lasers.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699