自聚焦平板波导透镜及其应用[1]

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1、,第
卷增刊红外与激光工程45678年95月∀#
∃%&(仃∋()∗∀)+,肚(−.)−/.0(,)2!:∗#4558!∋1)23)((,3自聚焦平板波导透镜及其应用,,刘德明阎嫦玲鲁平,6华中科技大学光电子科学与工程学院湖北武汉;
5<;7,,=&>/7摘要介绍了一种新颖的自聚焦平板波导透镜6∃利用几何光学方法分析了它的光学特性得出其,。,传输矩阵并进行了特殊的结构设计介绍了实际制备这种透镜的工艺过程并给出了光纤输出光束经∋?;,节距的自聚焦平板波导透镜之后输出的近场和远场光斑图测试结果表明自聚焦平板波导透镜

2、输出近场光斑矛≅平面内束宽为9
#
林Α,99
#4Β在9与根据传输矩阵计算得出的束宽卿相符最后介绍了自聚焦平板波、、导透镜的三种应用实例=/Χ阵列和光纤的藕合0ΔΕ与单模光纤的藕合光功率分束器和直波导阵列波导光栅。=关锐词自聚焦平板波导透镜Β藕合Β阵列波导光栅一一一=ΦΓ48=Ε=一55<155Η;中圈分类号文献标识码文章编号44<8645587增5<Ε)ΔΙ(∋0(∋+Δ(&∋.).,ϑ.Ι(2%3−(∋()0.)−3∗0.&&∋3:.∗3Δ)03)+3Κ,(.,,.Λ:Δ%&∋3)2一,一,/∀ΜΧ(而

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4、(&,Δ&(,∗Λ9.).∋Λ≅(−ϑ3∗Π,.ΛΔ&∗3:0.)−3∗0,.Λ∗3)2Α.∗,3Σ9,.:2.3)(−#Γ(Σ∗∗Π(0(∋+Δ(&∋.).,ϑ.Ι(2%3−(∋()0’&,.(∗3(.∋+.Κ,3(.∗3Δ)&,Δ((009−(ΑΔ)0∗,.∗(−#().Κ(Α.ΦΠ.Α+,ΔΑ%∋∗3ΑΔ−(+3Κ(,9(Δ∋(−3)∗Δ.0(∋+Δ(&∋.).,(%(()0#∗:Π∋Δ)2(0Δ((.))(.,%&ϑ.Ι23−∋54&3.)−&3∗%,(+∗Π+.,+3∋−−,一+3(∋−Δ+∗

5、Π(Δ%∗&%∗Κ(&,(0()∗(−=.)−∗Π(ϑ3−∗ΠΔ+∗Π(Δ%∗&%∗Κ(.Α)(.,+3(∋−3)Σ4&∋.)(9Α(.0%,(−∗ΔΚ(∋.Α.,(#,ϑΠ3:Π9(∋Δ0(∗Δ∗Π((ΔΑ&#:Δ)#)0(Ι(,9

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6、)2/Χ盯.Λ.)−+3Κ(,(Δ%),Δ∗3:.∋&Δϑ(,0&∋3∗∗(,.)−%)Κ()∗ϑ.,Δ0(#&∋32&Ι(2%3−(Ε>Τ.,(&,Δ&−Υ(ΛϑΔ,−0=∃(∋+Δ:&∋.).,ϑ.Ι(2%3−(∋()0=ΟΔ%&∋(,=Ε,.Λ(−ϑ.Ι(2%3−(2,.∗3)26Ε>Τ75引言,,,由图9知自聚焦平板波导透镜的芯层折射率在Λ方向为均匀分布而在Σ方向为抛物线分布可知控制收稿=46ςΩ8一5Η一5Η日期=甚金项目国家自然科学基金项目685;<<54<7作者简介=刘德明69Ξ<一7,男,湖北随州

7、人,教授,博士,主要从事光电子器件与系统应用等的研究=增刊刘德明等自聚焦平板波导透镜及其应用,波导在Λ方向上的厚度可以实现对光束的限制作用控制其长度在Σ方向可以起到对光束的发散或会聚作用。这种折射率分布的特殊性使得它易于与无源光波导器,、件祸合不但可以用于半导体激光器半导体光放大器与单,、模光纤的祸合还可以用于面发光激光二极管阵列Ο∃1/图9自聚焦平板波导透镜的横截面图及其折射率分布ΒΒ阵列或/Χ阵列与光纤的祸合亦可用它制作光功分器在#Ρ32∋Ο,Δ000(:∗3Δ)Δ+∗Π(∃&场飞.)−3∗03)−(Σ阵列波导

8、光栅6Ε>Τ7中还可以用它代替罗兰圆平板波导−30Δ).∋2Σ。,∗,3Κ%∗3Δ)透镜或星型祸合器它成本低可以像半导体激光器那样通,因。过解理实现批量生产而有着广泛的应用前景∋自聚焦平板波导透镜理论分析,,一ΣΛ9Σ之当自聚焦平板波导透镜在方向宽度与自聚焦透镜直径相等在方向芯层厚度为5卿左右时在,。,=Σ平面上可以用几何光学的方法来分析其对光线的作用在宽度