具有定向出射的回音壁模式聚合物卵形微腔

• 作者: 马晓明 魏鹤鸣 范书振 李永富 刘兆军 赵显 方家熊
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 激光光学 回音壁模式 卵形微腔 时域有限差分法 定向出射
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学|Lasers and Laser Optics
• 页码范围: 66-73
• 页数: 8页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.0514001

摘要

基于聚合物材料的回音壁模式卵形微腔,打破了传统微腔的圆对称性,利用微腔边缘波长级的缺口,实现了远场发散角极小的定向出射.通过三维时域有限差分法仿真分析了卵形微腔的回音壁模式及定向输出特性,重点讨论了不同的变形参数对于远场特性的影响.选用最优的变形参数,得到了波长在536 nm附近的回音壁模式的近场、远场的光场分布特性,以及缺口尺寸对微盘输出光谱的影响,并将卵圆形微盘结构拓展到卵体形微球结构,进一步缩小了光束发散角(约为2.5°),其最高的定向出射效率达93％.该结构不仅可以作为光与物质相互作用的新颖的研究平台,拓展了缺陷变形微腔在定向出射领域的研究范畴,而且有利于推动微型光子器件在生物医学及环境检测等领域的发展.