元光學色散工程
元光學是一種提供無色散光學工程的新興技術。
對于許多正在開發的應用,表征需要多個波長的可用性,源通常是理想的光纖耦合。
莫納什大學物理與天文學院的Ren小組開發了一種寬帶消色差超光纖,并使用SuperK FIANIUM超連續譜白光激光器對其進行了表征。
元光學101
元光學[1]利用元原子陣列(也稱為人造天線)來操縱光學響應,如入射電磁輻射(包括光)的振幅、相位和偏振。此外,它們還具有扁平、超薄、輕質和緊湊的獨特物理特性。
因此,緊湊的非傳統金屬套甚至元結構可以被設計成實現復雜的一套特定任務的光學功能,這是使用經典方法根本不可能實現的。這些功能包括衍射限制聚焦、高聚焦效率、光束控制、偏振控制和色散工程。主要的總體應用領域是成像和傳感。
用于電信和成像的元光纖
可以使用納米壓印光刻技術將元光學器件制造到表面上或表面中[2];2光子聚合的3D激光納米打印允許在任何光學面上設計微小的光學結構,甚至是光纖尖端的輸出[3]。這使得例如單模光纖能夠用于不同的光子應用。
Ren等人[4]演示了單模通信光纖端面上的3D消色差衍射金屬透鏡。通過對包括超光學、消色差和偏振不敏感的微小結構的適當工程,可以在1250至1650nm的整個近紅外電信波長帶上實現聚焦。
用于消色差聚焦和成像的消色差元纖維的原理。
多波長下的表征
作者描述了他們的設計,并說明了在橫跨整個1250至1650nm通信光譜的多達8個不同(等距)波長通道上產生的消色差行為。
印刷在單模光纖尖端的消色差金屬透鏡的實驗表征和比較。
為了做到這一點,他們使用了NKT光子超連續譜白光光纖激光器SuperK FIANIUM。
通過將其與波長選擇器耦合,作者能夠自由選擇所需的波長進行表征,每個波長的線寬約為10至20 nm。
總結
關鍵是通過光纖在寬帶照明下進行清晰的消色差成像的能力。
通過將這一成果修改為其他波長,作者設想了飛秒激光輔助治療、光纖傳感、高光譜內窺鏡成像等方面的多種應用。
在這種情況下,寬帶白光光纖耦合源可作為無彩色性能的理想表征工具,在所有待測試波長下提供可預測的光學特性,進而確保結果的有效性。SuperK的優勢
我們的SuperK超連續譜白光激光器是表征先進光學元件、超材料、等離子體等的理想選擇。
它們像燈一樣寬,像激光一樣亮。它們在整個390-2400nm區域提供高亮度衍射限制光。您可以通過添加我們的一個濾波器將其變成超可調諧激光器。
它們免維護,單片光纖架構確保了卓越的可靠性和數千小時的使用壽命。
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工具書類
[1] 光學元透鏡的原理、功能和應用
[2] 納米壓印光刻,維基百科
[3] 光纖集成金屬表面:一個新興的多光學應用平臺
[4] 一種用于在整個電信范圍內進行聚焦和成像的消色差超光纖 |