微型可编程光栅最大闪耀角测定及光学性能优化

作为一项重要的光学性能, 微型可编程光栅的最大闪耀角决定了其可用光谱波段。提出了两种微型可编程光栅最大闪耀角的实验测量方法, 同时搭建了一个简单的光学系统验证其可行性及有效性。测量结果与理论计算和数值仿真的结果比较吻合, 相对误差均小于3.5%。结合实验现象, 利用Matlab软件仿真分析了释放孔对衍射结果的影响, 为提高微型可编程光栅的光学性能提供了技术参考。     

用MATLAB模拟正弦光栅的衍射

基于光学理论的抽象性,利用Matlab模拟了正弦光栅的衍射实验,得出正弦光栅和黑白光栅衍射的区别在于孔径的透射率,且正弦光栅的1级衍射亮纹及零级明纹的距离与光栅频率、传输距离、入射光波长成正比,和光栅参数无关的结论,为进一步拓展正弦光栅的应用提供了理论基础.     

应用等节距光栅副的直线位移测量及其光学倍频的衍射 干涉机理

光学倍频是光栅式直线位移测量工程中的一项新技术。本文从光栅的付里叶频谱、衍射斑的光扰动、衍射波的出射方向以及干涉场的光强分布等方面对应用等节距光栅副的光学倍频的机理进行了初步的理论探讨,同时也对空间域内的上述倍频进行了初步的实验研究。     

利用光栅实现二维波前延拓剪切干涉的设计

提出一种新的二维波前延拓剪切干涉的实验装置,利用光栅滤波实现波前延拓剪切干涉,大大简化了光学装置,为波前延拓剪切干涉的实用化提供了新思路。     

衍射法快速线性化液晶空间调制器的相位调制关系

纯相位型液晶空间光调制器是应用较广的高精度光学仪器。使用Holoeye产家推荐的双孔干涉测量法可使16阶闪耀光栅的1级光衍射效率达到80%。但需要滤波、准直、扩束等细致工作,耗时较长。运用二进制相位光栅衍射法可以简化修正过程。实验中每隔10个灰度值测一个点,利用Matlab做线性内插扩展到255灰度。使16阶闪耀光栅和二进制光栅的1级光衍射效率最终达到产家目录给出的83%和40%。修正结果证明5-5序列配置的Holoeye Pluto的液晶光阀在平均调制相位稳定的基础上,衍射法校正相位调制特性不受闪烁影响,且简单可行。     

基于Matlab的劈尖干涉仿真

根据等厚干涉的基本理论,利用Matlab平台编程进行仿真,模拟劈尖干涉实验在不同参数条件下的光强分布情况。并用Matlab自带的Peaks函数模拟利用劈尖干涉对平面玻璃表面进行缺陷检测的干涉条纹。仿真所得到的干涉图像细致逼真,并且能够动态地反映出干涉条纹随参数的改变而发生变化的过程,使得物理规律形象直观。Matlab模拟出的干涉图像与实验结果非常吻合,还可以灵活地调节参数,大大扩展了劈尖干涉问题的研究途径与方法,有助于学生更加深刻地理解物理光学的现象和规律,也为光学的理论教学和实验方式提供了便利。     

二维光栅纳米位移测量系统的设计与分析

文章提出了一种以衍射光栅为基准件的二维纳米位移测量系统,阐述了系统的组成和光路结构．分析了系统的测量原理。最后利用Lighttools软件对系统的光学结构进行仿真设计,研究系统干涉信号的变化规律,为后续的光路优化和误差补偿提供了理论模型。     

体布拉格光栅光谱滤波器特性研究

高透过率、窄光谱带宽、高抑制比的滤波器件是提升光学系统光谱纯度的核心部件，也是近年来新型光学器件领域研究的热门方向。传统的滤波器件不能够同时满足透过率、光谱带宽以及带外抑制的要求，而文中研究的体光栅作为一种新型的光栅，衍射效率大于90%，光谱带宽在100 pm左右，并且拥有一定的角度滤波特性。依据耦合波理论，理论仿真了各个光栅参数（光栅厚度、折射率调制度、光栅周期、光栅倾角）对光栅衍射效率及光谱带宽的影响，定量地给出了参数影响的大小，为体光栅的设计提供了理论指导。设计了体光栅测试系统，通过实验验证了体光栅的衍射效率、光谱带宽、角度选择性，实验结果与理论较为符合，为体光栅的实际应用提供了实验数据支持。     

基于Matlab的光学空间滤波实验仿真

阐述Matlab光学信息处理仿真的方法,根据阿贝成像原理,分析光学空间滤波的物理模型,二维图像的生成方法、滤波器的制作方法,在此基础上实现朗奇光栅的空间滤波,仿真与硬件实验相比较。     

用于平板波导显示的反射型体全息光栅制备

基于对全息平板波导显示系统中核心全息光学元件的研究,采用双光束干涉法和相应的后处理工艺,在以石英玻璃为基底、重铬酸盐明胶为记录介质的全息干板上制备了具有折射率调制的反射型体全息光栅,并研究了不同曝光强度、折射率调制度、水洗时间对光栅衍射效率的影响.实验结果表明,经441.6 nm的He-Cd激光光源记录以及复杂的后处理...     

用光漂白法制备有机聚合物波导光栅

本文研究了用光漂白的方法制备PMMA/DR1聚合物波导光栅的技术 ,并从实验上研究了这种波导光栅对 10 64nm光TE模和TM模的一级衍射效率与光漂白时间的关系。     

光纤光栅传感技术的优势与应用

从光纤传感技术的优势出发,介绍了一种新型功能强大的光纤传感技术-光纤光栅传感器.着重论述了分布式光纤光栅的关键技术和光纤光栅传感器产品的应用情况,分析了光纤传感技术的未来发展趋势.     

利用掩膜制作光纤光册的分析

利用相位掩膜和准分子激光，可以方便有效地制作光纤光栅。本文从衍射和干涉理论出发，讨论了具有一定空间和相间相干性的准分子激光照射具有不同衍射级次的掩膜时产生的近场光场分布。分析了其对光纤光栅制作的影响，并把分析结果与实验现象进行了比较。     

计算全息法产生涡旋光束的实验

基于计算全息法,通过计算和模拟得到了涡旋光束与平面光束干涉所产生的位错条纹,用胶片记录位错条纹并制作成位错光栅,在自行设计搭建的光路中进行实验获得1~4 阶的涡旋光束。实验结果表明,各阶涡旋光束的空心半径随着阶数的增大而逐渐增大,与理论分析相符合;实验进一步观察到各阶光栅的二级甚至三级衍射光束,当入射光束中心与光栅位错中心重合时,能够产生光强分布对称的涡旋光束,当光束中心和光栅中心不重合时,产生的涡旋光束的光强分布不对称。这为后续以涡旋光束为捕获光束的光镊实验的进一步拓展及应用提供了理论和技术支持。     

基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量研究

纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉,同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案,研究了一种基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量方法,该方法的位移测量结果以光栅的周期为基准。实验测得了在弱反馈强度条件下的光栅自混合干涉信号,通过阈值设定的方法确定位移方向的反转点,结合反余弦的相位解包裹算法处理光栅自混合信号,获得了对应的位移测量值。最终采用商用激光干涉仪与自组装的光栅自混合干涉仪进行位移测量数据的比对测量,实验结果表明,经过线性修正后,其位移误差不超过0.241%。     

线光栅扫描实现衍射图形的矢量化直写

在双光束激光直写系统中,衍射光变图像的光刻是逐像素点进行的.本文提出在该系统中采用狭缝获得光栅线来进行衍射图形的直写,利用一种改进的矢量文件格式,使平台沿着垂直光栅线的方向运动,获得连续的多光点同时直写,直写后的衍射光栅线是连续的,系统的运行效率是逐点光刻的几十倍.编写了与DXF文件的接口直写控制程序,给出了实验结果.     

探测波导全息光栅傅里叶变换光谱的新方法

提出一种利用波导全息光栅分光元件 ,通过测量波导光栅附近区干涉条纹 ,经快速傅里叶变换达到测量光谱的新方法。讨论了波长测量范围和光谱分辨率。给出了在设计波导光栅、确定探测器时应该考虑的几个问题。对系统测量误差进行了分析。该光谱探测方法具有光谱分辨率高、波长范围宽和结构简单等优点。     

硅基片上刻蚀衍射光栅及其平坦化设计

刻蚀衍射光栅（EDG）作为实现波分复用功能的关键器件,对于片上光互连的实现至关重要。为了实现1310nm波段通道间隔为20nm的硅基EDG,采用了基尔霍夫标量衍射理论仿真方法进行理论设计和仿真验证,通过在闪耀光栅反射面引入布喇格反射光栅来提高反射效率、降低器件插入损耗,并在入射波导处引入多模干涉耦合器以实现通道频谱平坦化设计。结果表明,闪耀光栅反射面的反射效率由35%提高到了85%,1dB带宽达到12nm。这对于提高系统稳定性、增大传输距离和容量、降低系统成本具有显著作用,能够满足光互连系统的实际应用需求。     

光纤光栅傅里叶变换光谱分析的研究

阐述了光纤光栅用作分光元件时 ,通过测量光纤光栅附近区干涉条纹 ,经快速傅里叶变换达到测量光谱的原理。讨论了波长测量范围和光谱分辨率。给出了在设计光纤光栅和确定探测器参数时应该考虑的几个问题。该光谱分析方法具有光谱分辨率高、结构简单、造价低等优点。     

Ultrafast unidirectional beam deflection using an electrooptictraveling phase grating with periodic domain inversion

We report a new electrooptic traveling-phase grating with periodic domain inversion and its application to ultrafast unidirectional beam deflection. The electrooptic traveling phase grating utilizes Raman-Nath diffraction to spatially separate input light to many diffracted beams on the far-field plane. Then, unidirectional optical beam deflection can be achieved by adjusting amplitudes and phases of the diffracted beams. In the experiment, ultrafast unidirectional deflection by the traveling phase grating is demonstrated at 16.25 GHz using a simple phase-only control