紫外光敏聚甲基丙烯酸甲酯光子晶格中飛秒激光離散現(xiàn)象的研究.pdf

1、光在光子晶格或波導(dǎo)陣列(即折射率周期性調(diào)制介質(zhì))中的線性或非線性傳播表現(xiàn)出許多離散系統(tǒng)中所特有的傳輸行為特性,類似于電子在半導(dǎo)體晶格中的傳輸,與在均勻介質(zhì)中的傳播大不相同。由于波導(dǎo)間的倏逝場使得波導(dǎo)間存在能量耦合,光在光子晶格中的傳播就表現(xiàn)出離散化,其動(dòng)力學(xué)過程包括離散衍射、離散孤子、反常衍射、反常折射、布洛赫波等。這些離散化的特性使得光子晶格在全光信號數(shù)據(jù)處理、光通訊系統(tǒng)、光交換網(wǎng)絡(luò)等方面具有重大的潛在價(jià)值。
　　 本文首先采

2、用光感應(yīng)法制備有機(jī)光子晶格。目前,光感應(yīng)法是構(gòu)建周期性光學(xué)微結(jié)構(gòu)最簡單、最便捷,同時(shí)成本最低的方法。我們利用紫外雙光束干涉與具有光聚合特性的有機(jī)物,成功制備了紫外光敏聚甲基丙烯酸甲酯光子晶格。得到的光子晶格具有穩(wěn)定性好,不可擦除,對光的偏振不敏感等性質(zhì)。
　　 其次,使用飛秒聚焦光束正入射激發(fā)光子晶格的單波導(dǎo),成功觀測到了晶格的離散衍射現(xiàn)象,驗(yàn)證了所構(gòu)造的紫外光敏聚甲基丙烯酸甲酯光子晶格符合一般光子晶格的要求。觀測并對比了不同周

3、期光子晶格中,飛秒激光單波導(dǎo)入射的離散衍射圖像,發(fā)現(xiàn)隨著波導(dǎo)周期的變大,光在橫向上的傳播展寬變小,即波導(dǎo)間耦合系數(shù)變小,光在單波導(dǎo)內(nèi)的束縛增大。
　　 另外,我們觀測到了多波導(dǎo)入射的情況下飛秒激光的離散衍射現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)空間分布為高斯型的飛秒激光由多波導(dǎo)入射產(chǎn)生的離散衍射仍然保持高斯型,只是光場分布是離散的。這與單波導(dǎo)離散衍射能量集中于兩翼波導(dǎo)的現(xiàn)象不同。我們還利用改變?nèi)肷涔馐c波導(dǎo)的夾角來實(shí)現(xiàn)離散光場的衍射周期調(diào)制。