【技术实现步骤摘要】
一种Fibonacci序列光子晶体薄膜光学合束器件的设计与制作工艺
本专利技术属于光学器件
，涉及一种Fibonacci序列光子晶体薄膜光学合束器件的设计与制作工艺，具体涉及一种用于红外至紫外波段的Fibonacci序列薄膜结构光学合束器件及其设计、制备方法。
技术介绍
激光器的研发和应用是当今
的一个重要方向，而且激光以其良好的光束质量和超强的分辨率给相关的科学研究和工业加工带来了巨大的影响，它促进了一些超快自然现象的观察，提高了工业加工的精度和效率。但在激光的研制领域，如何进一步提高激光器的功率密度仍然是众多研究者所关心的问题。解决的方案有两种，一种是通过多泵浦方式来增加泵浦能量，另一种是将多个激光器输出的激光进行合束。但这两种方法对于固体激光器来说，都需要非常复杂的光路结构来完成，会带来额外的能源损耗，降低能源利用效率，另外，对激光器的稳定性也会带来不利影响。因而迫切需要一种结构简单、效率高、稳定性好的光能合束器件来解决上述难题。本专利技术即提供了一种可用于多光束合束的器件，其利用光子晶体薄膜所形成的直边等频率表面方法，可以使具有不同发散角，沿不...
【技术保护点】
1.一种Fibonacci序列光子晶体薄膜光学合束器件的设计与制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)令Fibonacci光学合束器件使用的中心波长为Λ；2)选择两种适合镀膜的材料A和B，材料A、B在中心波长Λ附近的折射率分别为nA和nB，3)利用步骤2)选定的材料A和B构成n级Fibonacci序列薄膜周期单元，其中，假定由A材料和B材料构成的薄膜厚度分别为dA和dB。Fibonacci序列薄膜周期单元的构造方法如下：0级Fibonacci序列薄膜周期单元由材料A和B构成，膜系的层数为两层，膜系中A、B两种材料的排列顺序可以表示为AB，当采用替代规则后即可产生1级Fibo...
【技术特征摘要】
1.一种Fibonacci序列光子晶体薄膜光学合束器件的设计与制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)令Fibonacci光学合束器件使用的中心波长为Λ；2)选择两种适合镀膜的材料A和B，材料A、B在中心波长Λ附近的折射率分别为nA和nB，3)利用步骤2)选定的材料A和B构成n级Fibonacci序列薄膜周期单元，其中，假定由A材料和B材料构成的薄膜厚度分别为dA和dB。Fibonacci序列薄膜周期单元的构造方法如下：0级Fibonacci序列薄膜周期单元由材料A和B构成，膜系的层数为两层，膜系中A、B两种材料的排列顺序可以表示为AB，当采用替代规则后即可产生1级Fibonacci序列薄膜系，1级Fibonacci序列薄膜系仍由A、B两种材料构成，膜系的层数为三层，膜系中A、B两种材料薄膜的排列顺序可以表示为ABA；所述的材料A和B可为红外材料、可见光材料或紫外材料中的一种；所述的替代规则为：用材料排列顺序为AB的两层薄膜代替0级Fibonacci序列薄膜系中的A层薄膜，用材料A构成的一层薄膜代替0级Fibonacci序列薄膜系中的B层薄膜，由此构成1级Fibonacci序列薄膜系，在上一级Fibonacci序列薄膜系中使用上述替代规则，就可以构成下一级Fibonacci序列薄膜系；4)由步骤3)所述的n级Fibonacci序列薄膜周期单元构成一维光子晶体薄膜系，利用数值方法计算该一维光子晶体薄膜系的能带，并根据带隙的位置绘制光子晶体的等频率表面图，利用解析计算方法进行验证；若该一维光子晶体薄膜的直边等频率表面的无单位频率范围为a/λ∈[f1，f2]，其中，a为一维光子晶体的晶格常数，λ为入射波的波长，f1和f2为无单位频率，则根据a/Λ＝(f1+f2)/2计算出该一维光子晶体的晶格常数a，根据式a/f2＝Λ1和式a/f1＝Λ2计算出一维光子晶体直边等频率表面所处的实际波长区间λ∈[Λ1，Λ2]，由此即可得到Fibonacci序列薄膜光学合束器件所使用的波长区间，若上述n级Fibonacci序列薄膜系由p层膜构成，由Fibonacci序列薄膜的递推关系即可得到厚度dA和dB；5)计算膜系透射率，计算膜系透射率的转移矩阵数值方法的公式如下其中，公式(2)中的B、C为矩阵元，k为第k层膜，i为复数单位，ηj和ηk+1分别为第j层膜和衬底的光学导纳，δj为所通过光波在第j层膜中的相移，它可用公式(2)表述出来，公式(2)中λ为入射波的波长，Nj为第j层膜在波长为λ时的折射率，而dj为第j层膜的厚度，公式(3)中，T为膜系的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，段利娜，李晓莉，徐向晏，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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