Одномодовый плазмонный волновод

Изобретение относится к плазмонной интегральной оптике и может быть использовано при конструировании компонентов плазмонных устройств различного назначения. Одномодовый плазмонный волновод, выполненный в виде заполненного диэлектриком протяженного V-образного канала в пленке металла на подложке, имеет периодически меняющееся по длине волновода поперечное сечение. При этом упомянутое изменение поперечного сечения канавки удовлетворяет условию образования фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды, локализованной на краях канавки, с периодом L, определяемым по формуле

,

где с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, εm и εd - соответственно диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте. Технический результат изобретения заключается в возможности обеспечения одномодового режима распространения оптических плазмонов в волноводе на основе V-образной канавки в металлической пленке. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к плазмонной интегральной оптике и может быть использовано при конструировании компонентов плазмонных устройств различного назначения.

В настоящее время плазмонная интегральная оптика является быстро развивающейся областью прикладных исследований. В качестве одного из основных элементов - волноводов - предлагается множество различных вариантов структур: периодические линейные цепочки металлических наночастиц (S.A. Maier, M.D. Friedman, Р.Е. Barclay, and О. Painter "Experimental demonstration of fiber-accessible metal nanoparticle plasmon waveguides for planar energy guiding and sensing" // Appl. Phys. Lett. 86, 071103 (2005)), волноводы в виде узкой полоски диэлектрика на двумерной плоской металлической поверхности (Т. Holmgaard, S.I. Bozhevolnyi, L. Markey and A. Dereux "Dielectric-loaded surface plasmon-polariton waveguides at telecommunication wavelengths: Excitation and characterization" // Appl. Phys. Lett. 92, 011124 (2008)), в виде полоски тонкой металлической пленки на диэлектрической подложке, а также А-образные металлические гребни и V-образные канавки в металле (S.I. Bozhevolnyi, V.S. Volkov, Е. Devaux, T.W. Ebbesen "Channel plasmon-polariton guiding by subwavelength metal grooves" // Phys. Rev. Lett. 95, 046802 (2005)).

Волноводы последнего типа привлекательны большой степенью локализации поля мод при сравнительно низких потерях (D.K. Gramotnev and D.F.P. Pile. "Single-mode subwavelength waveguide with channel plasmon-polaritons in triangular grooves on a metal surface" // Appl. Phys. Lett. 85, 6323-6325 (2004)), малыми потерями даже на резких 90° изгибах (V.S. Volkov, S.I. Bozhevolnyi, Е. Devaux, T.W. Ebbesen "Bend loss for channel plasmon polaritons" // Appl. Phys. Lett. 89, 143108 (2006)), простотой изготовления, хорошим теплоотводом за счет большого объема металла в тепловом контакте с волноводом. Также близкими по свойствам к V-образным канавкам являются плазмонные волноводы, представляющие собой прорезь (через всю толщину) в металлической пленке, нанесенной на поверхность диэлектрика (D.F.P. Pile, Т. Ogawa, D.K. Gramotnev, Y. Matsuzaki, K.C. Vernon et al. "Two-dimensionally localized modes of a nanoscale gap plasmon waveguide" // Appl. Phys. Lett. 87, 261114 (2005)).

В патенте "Surface plasmon polariton slit light waveguide" (CN 102590939 (B), ZHENG ZHENG; 18.09.2013) описаны плазмонные волноводы на основе модификации V-образных канавок. Поперечное сечение волноводов представляет собой V-образную канавку в металле, заполненную диэлектриком, внутри которого вдоль оси канавки расположен металлический стержень (прямоугольного либо круглого сечения). Сверху на поверхность металла и заполняющего канавку диэлектрика наносится слой другого диэлектрика. Авторы патента утверждают, что предложенные ими конструкции волноводов позволяют достичь очень большой локализации поля. Однако достижение одномодового режима не обосновано, а, кроме того, волноводы сложны в реализации.

В патенте «Open type surface plasmon polariton slit optical waveguide» (CN 102590940 (B), ZHENG ZHENG; BIAN YUSHENG; ZHAO XIN; LIU LEI; SU YALIN; LIU JIANSHENG, 2013-09-18) описан плазмонный волновод на основе модификации V-образной канавки. Поперечное сечение волновода представляет собой нанесенную на подложку металлическую пленку, в которой вырезана канавка трапециевидного сечения. Такое сечение позволяет снизить уровень потерь при передаче излучения по сравнению с волноводом в виде вертикальной прорези в металлической пленке. Однако волновод является многомодовым.

Наиболее близким по назначению является одномодовый плазмонный волновод, выполненный в виде диэлектрической полоски конечной ширины на плоской поверхности пленки металла, образованной на подложке (Hong-Son Chu, Er-Ping Li, et al., Optical performance of single-mode hybrid dielectric-loaded plasmonic waveguide-based components, Appl. Phys. Lett., 96, 221103, 2010). Однако сечение такого волновода топологически качественно отличается от сечения канавки в металле: локализация в нем поля в боковых направлениях обеспечивается большим эффективным показателем преломления в коре волновода, как и в обычном диэлектрическом волноводе, тогда как в канавке локализация в нем поля в боковых направлениях обеспечивается металлическими боковыми стенками. Данное отличие канавок в металле обеспечивает меньшие излучательные потери на резких изгибах волноводов и меньшее рассеяние на шероховатостях, чем в волноводах в виде диэлектрической полоски на поверхности металлической пленки.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение одномодового режима распространения оптических плазмонов в волноводе на основе V-образной канавки в металлической пленке, что и является техническим результатом изобретения.

Технический результат достигается тем, что плазмонный волновод, выполненный в виде заполненного диэлектриком протяженного V-образного канала в пленке металла, образованной на подложке, имеет периодически меняющееся по длине волновода поперечное сечение. При этом упомянутое изменение поперечного сечения канавки удовлетворяет условию образования фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды, локализованной на краях канавки, с периодом L, определяемым по формуле . Здесь с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, εm и εd, соответственно, - диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте. Волновод имеет ступенчатое изменение поперечного сечения по длине канала, которое образовано совокупностью пазов шириной w=30-100 нм и глубиной h=10-40 нм, угол α между плоскостями боковых стенок V-образной канавки составляет α=15-135°, толщина пленки металла составляет 80-1500 нм, а металл выбран из перечня, включающего золото, серебро, платину и/или их сплавы, подложка выбрана из перечня веществ, включающих двуокись кремния, кремний, слюду и железо-иттриевый гранат, глубина Н канавки составляет 80-1500 нм.

В основе изобретения лежит установленная заявителем возможность создания оптического плазмонного волновода с модой, локализованной на дне канавки, путем периодического изменения поперечного сечения V-образной канавки вдоль ее длины для борьбы с высшими модами, локализованными на краях канавки. Одномодовый режим V-образного волновода важен по нескольким причинам. При интегрировании волновода с усиливающей средой (для компенсации потерь) отсутствие распространяющихся высших мод позволяет более эффективно направлять энергию накачки в базовую моду; в одномодовом волноводе при распространении волнового пакета его дисперсия значительно меньше, чем в многомодовом волноводе, ввиду отсутствия высших мод с волновыми числами, отличными от волнового числа базовой моды; одномодовый режим волновода необходим при создании плазмонных резонаторов и интерферометров.

В зависимости от глубины Н, угла α раствора (угол между плоскостями боковых стенок канавки) V-образные канавки могут иметь одну, несколько или совсем не иметь локализованных на их дне волноводных мод, при этом всегда имеется хотя бы одна мода, локализованная на краях ("берегах") канавки.

Патентуемый волновод представляет собой V-образную канавку, сечение которой вдоль длины канала распространения излучения периодически изменяется, например, в виде периодической решетки неглубоких узких пазов (рисок) поперек канавки. Период изменения сечения подбирается так, чтобы образовалась структура типа фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды канавки, локализованной на ее краях. То есть период L выбирается равным L = c 2 ν n к р , где с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, nкр - эффективный показатель преломления моды, локализованной на краях канавки в отсутствие периодической решетки пазов в ее сечении. n к р ε m ε d ε d + ε m , где εm и εd, соответственно, - диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте.

Выполнение самой канавки и нанесение неглубоких узких рисок (глубиной до 40 нм и шириной до 100 нм) поперек оси канавки может осуществляться, например, фокусированным ионным пучком. Возможно также создание канавки с периодическим изменением сечения методом наноимпринтинга, описанным в работе (C.L.C. Smith, В. Desiatov, I. Goykmann, I. Fernandez-Cuesta, U. Levy and A. Kristensen "Plasmonic V-groove waveguides with Bragg grating filters via nanoimprint lithography" // Optics Express 20, 5696 (2012)). Необходимо отметить, что в отличие от пазов на боковых стенках канавки, описанных в указанной статье, которые используются для создания брэгговского фильтра для базовой моды канавки, в патентуемом случае период L изменения поперечного сечения канавки устанавливают таким образом, чтобы данная модуляция выступала в роли фотонного кристалла для моды, локализованной на краях канавки. То есть период L выбирается равным L = c 2 ν n к р , где с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, nкр - эффективный показатель преломления моды, локализованной на краях канавки в случае неизменного сечения дна канавки. n к р ε m ε d ε d + ε m , где εm и εd, соответственно, - диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где на:

фиг. 1-3 показана структура одномодового плазмонного волновода, в поперечном сечении; в продольном сечении: разрез по А-А; вид сверху: разрез по Б-Б, соответственно;

фиг. 4-6 - результаты расчетов распределения модуля электрического поля для различных мод канавки на примере канавки с глубиной Н=1170 нм, углом между боковыми стенками α=15°, при длине волны излучения в вакууме λ=633 нм. На фиг. 4 - распределение поля базовой моды канавки с эффективным показателем преломления neff=1.15; на фиг. 5 - распределение поля второй моды канавки с neff=1.106; на фиг. 6 - третьей моды канавки с neff=1.062;

фиг. 7 - распределение модуля электрического поля второй моды канавки (возбужденной на левой границе расчетной области) вдоль оси канавки (ориентация канавки та же, что и на фиг. 2).

На фиг. 1-3 показана структура патентуемого волновода. На подложке 10 нанесена пленка 20 металла толщиной 80-1500 нм, в которой выполнена V-образная канавка 30 с углом α между плоскостями боковых стенок, краями 31 и дном 32 (фиг. 1, 3). Канавка 30 и пленка 20 покрыты слоем 40 диэлектрического материала (в частном случае граничит с вакуумом). V-образная канавка 30 имеет глубину Н=80-1500 нм, угол α=15-135° между плоскостями боковых стенок (фиг. 1, 2). Канавка 30 имеет периодическое по длине ступенчатое изменение поперечного сечения, например, в виде пазов 50 глубиной h=10-40 нм вдоль всей боковой стенки канавки, включая дно 32 канавки. Период L изменения сечения (период, с которым выполнены пазы) удовлетворяет условию , где с - скорость света, ν - рабочая частота плазмонного излучения, εm и εd, соответственно, - диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте. Ширина w пазов находится в диапазоне w=30-100 нм (фиг. 3).

Пример. Осуществляется подавление одной из волноводных мод V-образной канавки с помощью периодического по длине канавки изменения поперечного сечения канавки. Данное периодическое изменение поперечного сечения представляет собой одномерный плазмонный фотонный кристалл с запрещенной зоной для подавляемой моды. Были выбраны следующие параметры канавки: Н=1170 нм, α=15°, радиус закругления поверхности металла на дне канавки rbott=35 нм, радиус закругления поверхности металла на краях канавки rw=5 нм. Канавка 30 вырезана в золотой пленке 20, в качестве диэлектрика 40 - вакуум. Длина волны излучения в вакууме λ=633 нм (коэффициент преломления золота nAu=3.43i взят близким к приведенному в источнике (Р.В. Johnson, R.W. Christy "Optical constants of the noble metals" // Phys. Rev. В 6, 4370-4379 (1972)), однако с нулевой действительной частью, чтобы можно было наглядно показать наличие запрещенной зоны для одной из мод по ее затуханию). Канавка 30 с вышеуказанными параметрами имеет три волноводные моды, с эффективными показателями преломления neff1=1.15, neff2=1.106, neff3=1.062. Первые две из них локализованы на дне 32 канавки, третья - на краях 31 канавки.

Результаты численного моделирования распределения модуля электрического поля данных мод по сечению канавки представлены на фиг. 4-6. Подавление распространения, например, второй моды возможно путем нанесения на поверхность металла одномерной решетки рисок, перпендикулярных канавке, с периодом L = λ 2 n e f f 2 = 286.2  нм .

На фиг. 4 показано распределение модуля электрического поля базовой моды канавки с neff1=1.15 Видно, что поле моды локализовано преимущественно в нижней области 61 канавки, частично в средней области канавки 62 и, частично, в области 63 у краев 31 канавки.

На фиг. 5 показано распределение модуля электрического поля второй моды канавки с neff2=1.106. Видно, что существует две области преимущественной локализации поля: у дна канавки 71 и в верхней части канавки у ее краев 73. При этом в середине канавки 72 наблюдается минимум величины поля.

На фиг. 6 показано распределение модуля электрического поля третьей моды канавки с neff3=1.062. Видно, что поле моды локализовано исключительно в верхней части канавки вблизи ее краев 81 и существенно меньше в центре и у дна канавки.

На фиг. 7 изображено распределение модуля электрического поля вдоль канавки с вышеуказанными параметрами (взятой в качестве примера), чье сечение модулировано с периодом L=286.2 нм. Ориентация канавки та же, что и на фиг. 2. На левой границе 91 расчетной области возбуждается вторая мода канавки. Более светлые области обозначают большие амплитуды электрического поля. Видно затухание амплитуды блоховской волны слева направо, связанное с наличием запрещенной зоны для второй моды канавки. Вблизи правой границы 92 расчетной области светлые области, отвечающие большой амплитуде поля, отсутствуют.

Таким образом, представленные материалы позволяют сделать вывод о достижении технического результата - возможности создания одномодового волновода на основе V-образной канавки с модой, локализованной на дне канавки, при этом волноводная мода, локализованная на краях канавки, будет отсутствовать. Указанный технический результат достигается за счет создания одномерного фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды канавки, локализованной на ее краях.

1. Одномодовый плазмонный волновод, выполненный в виде заполненного диэлектриком протяженного канала в пленке металла на подложке,
отличающийся тем, что канал имеет форму V-образной канавки с периодическим по длине канала изменением поперечного сечения, при этом упомянутое изменение поперечного сечения канавки удовлетворяет условию образования фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды, локализованной на краях канавки, с периодом L, определяемым по формуле
,
где с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, εm и εd - соответственно диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте.

2. Волновод по п. 1, отличающийся тем, что имеет ступенчатое изменение поперечного сечения по длине канала.

3. Волновод по п. 2, отличающийся тем, что ступенчатое изменение поперечного сечения по длине канала образовано совокупностью пазов шириной w=30-100 нм и глубиной h=10-40 нм.

4. Волновод по п. 1, отличающийся тем, что угол α между плоскостями боковых стенок V-образной канавки составляет α=15-135°.

5. Волновод по п. 1, отличающийся тем, что толщина пленки металла составляет 80-1500 нм, а металл выбран из перечня, включающего золото, серебро, платину и/или их сплавы.

6. Волновод по п. 1, отличающийся тем, что подложка выбрана из перечня веществ, включающих двуокись кремния, кремний, слюду и железо-иттриевый гранат.

7. Волновод по п. 1, отличающийся тем, что глубина Н канавки составляет 70-1400 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области элементной базы терагерцовой оптотехники, в частности к волноводам для передачи терагерцового излучения. Сапфировый терагерцовый фотонно-кристаллический волновод представляет собой диэлектрическое тело, в котором имеются параллельные каналы, расположенные в виде гексагональной структуры.

Изобретение относится к способам обнаружения активных волокон, направления и длины волны передаваемого сигнала и ввода-вывода оптического излучения через боковую поверхность оптического волокна (ОВ) с помощью изгиба и может быть использовано для ввода (вывода) оптического сигнала в ОВ в системах мониторинга волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) и мультиплексорах ввода-вывода сигналов (OADM).

Высокомощный сверхъяркий малошумящий источник накачки содержит затравочный источник, который генерирует малошумящий световой сигнал, множество высокомощных полупроводниковых лазерных диодов, объединенных для испускания излучения вспомогательной накачки, и легированный Yb мультимодовый волоконный преобразователь длин волн излучения вспомогательной накачки.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности ввода светового излучения от источника света в волновод.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Заявляемое изобретение относится к области химии и касается шихты для получения теллуритно-молибдатных стекол, которые могут найти применение в оптике для изготовления волоконных световодов и планарных оптических волноводов, применяемых в оптоэлектронных приборах видимого, ближнего и среднего ИК-диапазонов.

Изобретение относится к области устройств для сращивания оптического кабеля. Заявленная коробка (1) для сращивания оптического кабеля, содержащая вспомогательное устройство для заполнения зазоров и обеспечения водонепроницаемости, включает в себя по меньшей мере одну торцевую поверхность (2) для прохода кабеля, по меньшей мере одно вспомогательное устройство для заполнения зазоров и обеспечения водонепроницаемости и по меньшей мере одну эластичную усадочную трубку (4).

Изобретение относится к области светотехники, а именно к устройствам освещения дневным светом. Техническим результатом является повышение эффективности компенсации потерь от поглощения дневного света.

Изобретение относится к области осветительных устройств, основанных на использовании волоконной оптики, и может использоваться в осветительных устройствах в светотехнике, в медицине для фототерапии и косметологии.

Изобретение относится к коллиматору света и к осветительному прибору. Коллиматор (1) содержит диффузный отражающий слой и удлиненный световой волновод (100) длиной (wl), шириной (ww) и высотой (wh) волновода.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светильниках, в которых имеется возможность использовать более редко распределенные источники света. Техническим результатом является повышение равномерности яркости освещения и хорошего смешения цветов. Светильник содержит плоские верхний и нижний световодные слои (10, 11), оптически связанные друг с другом по меньшей мере одним оптическим элементом (12a, 12b) связи, который обеспечивает прохождение света из верхнего (10) в нижний световодный слой (11). По крайней мере один оптический элемент связи представляет собой краевой элемент для связывания соседних краев световодных слоев. Светильник содержит рассеивающий элемент (14), выполненный с возможностью создания излучения света от поверхности излучения нижнего световодного слоя (11). Верхний световодный слой (10) содержит первый (16а) и второй (16б) источники света в полости (17), которые отвернуты друг от друга и расположены с возможностью излучения света к соответствующей одной из боковых сторон полости в противоположных направлениях, параллельных продольной оси, так, что свет проходит в направлении продольной оси верхнего световодного слоя (10). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к области производства оптического волокна. Чирпированное фотонно-кристаллическое волокно состоит из центральной волноведущей жилы и структурированной оболочки в виде массива капилляров, диаметры которых возрастают от центра к периферии. Причем центры возрастающих по диаметру капилляров находятся на радиальной оси центральной жилы, а линии, проведенные через точки касания и центры капилляров, образуют равнобочные трапеции. Структурированная оболочка дополнительно включает массив выполненных из более жесткого стекла удерживающих капилляров или цилиндров - вставок, заполняющих пространство между рабочими капиллярами, причем размеры вставок также возрастают от центра к периферии. Способ изготовления чирпированного фотонно-кристаллического волокна включает нагрев исходной заготовки и вытягивание трубок и цилиндров необходимых диаметров, сборку пакетов определенной топологии и перетяжку в волокно. С помощью направляющей трубки, длина которой составляет 1/4-1/5 длины собираемого пакета, формируют полую сердцевину. Далее на направляющей трубке закрепляют первый ряд уложенных вдоль ее образующей рабочих капилляров, в промежутки между соприкасающимися рабочими капиллярами укладывают и закрепляют первый ряд удерживающих капилляров. Аналогично формируют последующие ряды рабочих и удерживающих капилляров. Собранный пакет помещают в опорную трубу, закрепляя его удерживающими капиллярами, и перетягивают в волокно с требуемыми параметрами. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей сборки конструкций микроструктурированных волокон, а также снижение дисперсии. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение контрастности, яркости экрана и равномерности освещения. Осветительное устройство содержит корпус (5) со множеством отсеков (3), при этом каждый отсек содержит соответствующее светоизлучающее окно (15), источник (11) света и набор скрещенных призматических листов (10). Свет, излучаемый источником (11) света во время работы, распространяется через призматические листы и впоследствии через светоизлучающее окно. Ориентация набора призматических листов (10) является различной для каждого отсека, в результате чего каждый отсек излучает отличающийся пучок света. Источник (10) света каждого отсека может быть переключен отдельно, что позволяет легко установить вид пучка, излучаемого из осветительного устройства. Рассеиватель (17, 23) может быть установлен на одной стороне или на обеих сторонах набора призматических листов. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области лазерной волоконной техники, в частности к области создания новых типов активных лазерных сред. Устройство представляет собой многоэлементное волокно для источника лазерного излучения, включающее активное волокно, содержащее световедущую жилу, легированную по меньшей мере одним типом редкоземельного элемента, и светоотражающую оболочку. Кроме того, по меньшей мере, один световод накачки, находящийся в оптическом контакте с активным волокном, при этом стеклянное активное волокно и стеклянный световод накачки покрыты, по меньшей мере, одним слоем полимерной оболочки. Вокруг полимерной оболочки оптического волокна намотана металлическая проволока или лента. Технический результат – стабилизация эффективности генерации волоконного лазера. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может найти применение для изготовления волоконных брэгговских решеток показателя преломления. Способ состоит в использовании импульсного излучения фемтосекундного лазера, которое с помощью микрообъектива фокусируется через шлифованную боковую грань прозрачной феррулы в сердцевину нефоточувствительного волоконного световода с защитным покрытием. Нефоточувствительный волоконный световод перемещается с помощью высокоточного линейного позиционера с постоянной скоростью V. Пространство между нефоточувствительным волоконным световодом и внутренними стенками феррулы заполняется иммерсионной жидкостью для компенсации кривизны боковой поверхности нефоточувствительного волоконного световода. Показатель преломления иммерсионной жидкости подбирается равным показателю преломления феррулы. С помощью пьезокерамического позиционера, на котором закреплена феррула, осуществляется настройка положения фокуса перед изготовлением. Также пьезокерамический позиционер используется для подстройки положения точки фокусировки внутри сердцевины нефоточувствительного волоконного световода в процессе изготовления. Технический результат - увеличение точности изготовления волоконных брэгговских решеток, в увеличении прочностных характеристик и скорости изготовления волоконных брэгговских решеток. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности освещения. Оптический элемент содержит пластину (100) и множество коллимирующих средств (104). Оптический элемент предназначен для установки перед источником света, содержащим светоизлучающую поверхность (106), при этом оптический элемент выполнен с возможностью получения внешнего вида зенитного фонаря. Пластина (100) размещена параллельно светоизлучающей поверхности (106) и выполнена непрозрачной, причем одна из ее сторон имеет отражающую поверхность (102), которая размещена параллельно светоизлучающей поверхности (106). Отражающая поверхность (102) является светоотражающей в заданной спектральной области для получения синего светового излучения. Множество коллимирующих средств коллимирует часть света, принимаемого от источника света, для получения коллимированного светового луча 112 в конкретном направлении. Каждое из коллимирующих средств содержит одно из множества отверстий (104) пластины (100). 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к оптическим волокнам, имеющим низкие изгибные потери. В заявленной группе изобретений раскрывается два варианта выполнения оптического волокна. В первом варианте оптическое волокно содержит первую внутреннюю область оболочки, имеющую внешний радиус r2 более 8 мкм и показатель преломления Δ2, и вторую внешнюю область оболочки, окружающую внутреннюю область оболочки, имеющую показатель преломления Δ4, причем Δ1>Δ4>Δ2. Разность между Δ4 и Δ2 более 0,002%, Δ4 более 0,0%, и упомянутое волокно имеет число MAC > 7,5. Во втором варианте раскрывается оптическое волокно, которое содержит первую внутреннюю область оболочки, имеющую внешний радиус r2 более 9 мкм и показатель преломления Δ2, и вторую внешнюю область оболочки, окружающую внутреннюю область оболочки, имеющую показатель преломления Δ4, причем Δ1>Δ4>Δ2, разность между Δ4 и Δ2 более 0,002%. Технический результат – уменьшение изгибных потерь. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 табл.

Изобретение относится к технике построения пользовательских интерфейсов, а также к робототехнике. Оптическая сенсорная ткань состоит из двух слоев, образованных перпендикулярными друг другу световодами бокового свечения, на боковую поверхность которых нанесено поляризационное покрытие, внутренняя структура которого симметрична относительно осевой линии световода. Сердцевины световодов одного из слоев оптически сопряжены с соответствующими излучателями, подключенными к выходам вычислителя, а сердцевины световодов второго слоя оптически сопряжены с соответствующими фотоприемниками, подключенными к входам вычислительного устройства. Технический результат изобретения заключается в повышении функциональных возможностей, а также в повышении надежности. 17 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к области светотехники, в частности к устройству и способу перенаправления света для перенаправления прямого солнечного света (31) в здания и концентрирования в них. Техническим результатом является экономия электроэнергии. Устройство содержит по меньшей мере один прозрачный элемент (10), имеющий, по существу, плоскую верхнюю поверхность (11) в плоскости x-y и, по существу, плоскую нижнюю поверхность (14), причем упомянутые верхняя (11) и нижняя (14) поверхности расположены под углом α друг относительно друга вокруг оси х, и отражатель (20) света для каждого прозрачного элемента (10), имеющий плоскую поверхность. Упомянутая плоская поверхность упомянутого отражателя (20) света расположена, по существу, параллельно упомянутой нижней поверхности (14) упомянутого прозрачного элемента (10) и примыкает к ней. При этом упомянутая отражающая поверхность удалена на некоторое расстояние (12) от упомянутого прозрачного элемента с помощью прозрачной среды, имеющей более низкий коэффициент преломления, чем прозрачный элемент (10), так, что падающий на устройство свет (31) преломляется каждой границей раздела между материалами и отражается отражающим элементом (20). Способ включает в себя этап размещения упомянутого устройства (1), по существу, перпендикулярно прямому солнечному свету (31) в полдень, причем одна из его боковых поверхностей примыкает к стене или окну (40) здания. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области изготовления трехмерных интегральных оптических волноводных структур. Устройство для изготовления интегральной оптической волноводной структуры в оптически прозрачном образце с показателем преломления n1, включающее в себя трехмерную систему перемещения обрабатываемого образца, электронный блок контроля, ПЗС камеру, пьезоэлектрический дефлектор, объектив, по крайней мере, один первый источник лазерного излучения для создания способом многофотонной полимеризации в местах пересечения волновода с торцами образца выводов, выступающих из поверхности торцов образца. При этом устройство содержит, по крайней мере, один второй источник фемтосекундного лазерного излучения, оптические элементы для фокусировки лазерного излучения при печати внутри образца, по крайней мере, одного волновода с показателем преломления n2 (n2>n1). Технический результат заключается в увеличении качества сопряжения собственных мод интегральных оптических волноводных структур и оптических волокон. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к плазмонной интегральной оптике и может быть использовано при конструировании компонентов плазмонных устройств различного назначения. Одномодовый плазмонный волновод, выполненный в виде заполненного диэлектриком протяженного V-образного канала в пленке металла на подложке, имеет периодически меняющееся по длине волновода поперечное сечение. При этом упомянутое изменение поперечного сечения канавки удовлетворяет условию образования фотонного кристалла с запрещенной зоной для моды, локализованной на краях канавки, с периодом L, определяемым по формуле,где с - скорость света, ν - рабочая частота излучения, εm и εd - соответственно диэлектрические проницаемости металла и диэлектрика на рабочей частоте. Технический результат изобретения заключается в возможности обеспечения одномодового режима распространения оптических плазмонов в волноводе на основе V-образной канавки в металлической пленке. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх