激光束波面象差的补偿

本文总结了钕玻璃高功率激光束波面象差的补偿方法,同时给出了非球面补偿透镜设计及加工检验的方法。在激光束象差补偿实验中,实际光束象差由初始2.3λ降到λ/2～λ/4。     

利用声光调制器进行错位外差干涉测量

一、前言 外差干涉测量法能测量高精密透镜象差,表面形状和形变、振幅、速度等。其频率彼此靠扰的波前相干涉而产生一电差频信号,差频信号的相位与两波前之间的光程差成正比。山于信号相位与参考信号同步,因而测量精度约为2π/100rad。可用移动光栅、旋转波片或超声光调制器作为频移器件。 利用光栅的错位干涉测量法已在Ronchi试验中用于测量透镜象差。现在又提出了错位外差干涉测量法,它利用移动光栅使待测波前产生频移和空间错位。这些错位外差干涉计用于自适应光学元件中的波前校正和镜面的形状测量。     

光栅刻划机阿贝误差对光栅衍射波前质量的影响及其校正方法

衍射波前质量是衡量刻划光栅性能的重要指标之一,光栅刻划机若存在阿贝误差,将直接影响刻线位置精度,从而影响光栅的波前质量。建立了刻划机阿贝误差与光栅衍射波前质量的物理模型,并分析了该误差对波前质量的影响。针对该误差设计了一种基于双频激光干涉测量的阿贝误差测量光路,测量了刻划机的阿贝误差,根据物理模型对其导致的光栅衍射波前误差作了仿真分析,并提出了基于双层工作台结构的误差控制校正方法。对两块尺寸为80mm×100mm、刻线密度为79groove/mm的中阶梯光栅进行了阿贝误差校正前后的对比刻划实验。结果表明,通过对阿贝误差的测量和校正,光栅闪耀级次为-36级的衍射波前误差由0.529λ降低至0.159λ(λ=632.8nm),有效地降低了阿贝误差对光栅衍射波前质量的影响。     

光栅刻划机衍射波前质量的主动控制校正方法

衍射波前质量是刻划光栅的重要性能指标之一,对于机械刻划光栅,刻划机的刻线定位精度直接影响光栅的波前质量。建立了刻划机固有存在的刻线位置和转角误差与光栅衍射波前误差间的数学关系,分析了各误差对衍射波前质量的影响。针对该误差设计了一种基于双频激光干涉测量的刻划机刻线位置和转角误差测量的光路,并提出了一种主动控制技术,即采用单压触动器校正刻线位置和转角误差的方法。根据该校正方法设计了刻划机的双层光栅承载工作台结构,并进行了尺寸为80 mm×60 mm、刻线密度为194 line/mm的光栅刻划实验。实验结果表明,刻划光栅的衍射波前误差由0.23λ降低至0.093λ(λ=632.8 nm),并且原子力显微镜测试光栅刻槽质量符合理论设计要求。     

阶梯透射光栅衍射效率的研究

阐述了标量近似与Snell定律和Fresnel关系相结合的方法,并推导出阶梯透射光栅的衍射场强分布和衍射效率公式。以四阶梯透射光栅为例,详细分析计算了衍射效率及其影响因素。研究表明所得结果优于纯标量近似的结果。该方法避免了完全矢量波理论的麻烦,克服了标量近似的不足,特别适宜于研究周期大于4λ的光栅的衍射。对周期小于4λ的光栅,本方法的使用受到了限制。     

可调谐CO_2双波长激光器研究

为让波长λ_1、λ_2同时振荡,可以用控制且A_i和δ_j来达到,并且改变A_i即R_j来控制双波长比改变δ_4来得方便、可靠。 我们采用图1的双波长可调结构,全反射镜M_1与光栅G组成λ_1波长的振荡腔;由反射镜M_1、光栅G和带孔全反射镜M_2组成λ_2波长的振荡腔。设入射角i_1,衍射角i_1,i_2,它们满足下面方程:     

准λ／4波片的精确标定

本文介绍了一种精确标定准λ/4波片的方法。利用波片推迟量与准λ/4波片光轴方位角及检偏镜透偏方位角的灵敏函数关系,精确地测量出波片的推迟量,进而对准λ/4波片精确标定。     

硅薄膜太阳电池高效陷光结构的研究

利用严格耦合波分析方法和模式传输线理论,对硅薄膜太阳电池结合DBR（Distributed Bragg Reflector,分布布拉格反射器）和衍射光栅的叠层底部背反射器结构进行了优化设计。结果表明,光栅周期、光栅厚度和光栅宽度分别为0.5λg、0.18λg、0.48λg（λg为硅的带隙波长）以及对应的DBR中心波长为0.85μm时,太阳电池对光子的总吸收最强,且总吸收的提高主要来自于对长波光子的吸收增强,提高了薄膜太阳能电池对长波光子的陷光能力。     

一维亚波长光栅等效折射率描述光栅光谱特性的有效性研究

运用有效媒质、薄膜干涉及耦合波理论,结合数值寻优算法,采用不同形式的等效折射率来描述一维亚波长光栅的光谱特性.借助光谱误差函数及耦合波折射率,分别针对TE和TM模,对其他等效折射率在描述亚波长光栅时的有效性加以分析比对.研究结果表明:在光栅结构参数已确定的情况下,当归一化光栅周期A/λ＜0.30时,TE模的二级近似折射...     

圆起偏器及其对反向光的隔离性能分析

将1只线起偏器和1只λ/4波片组合，且使得λ/4波片的快轴与线起偏器出射光的光矢量成π/4，组成圆起偏器。用矩阵方法给出了圆起偏器及其对光的反向隔离的机理，并分析了λ/4波片的延迟误差及定位精度对器件性能的影响。     

消色差λ/4波片

让某一波长的λ/4波片和λ/2波片的两快轴的夹角成60°,组成复合λ/4波片,则该复合片在该波长附近是消色差的.     

方位角控制型偏振控制器的分析与研究

文章研究了λ/4波片-λ/2波片-λ/4波片(QHQ)型方位角控制偏振控制器的控制算法,通过仿真实验验证了该算法的遍历性.分析研究了QHQ型偏振控制器的波片方位角误差和输入波长误差对偏振态转化精度的影响,并进行了仿真.误差分析结果对研究偏振控制器的误差补偿以及提高偏振控制器的精度具有指导意义.     

一种提高λ/4相移光纤光栅开关性能的方法

基于耦合模理论，利用逆向递推传输矩阵方法，数值研究了光纤光栅透射输出端面存在反射时λ／4相移光栅的开关特性，以及啁啾的引入对其开关性能的影响。研究结果表明：对于反射相干叠加加强，可使λ／4相移光栅的阈值开关能量得到降低，但开关对比度将下降；在λ／4相移光纤光栅中引入负啁啾，能使开关对比度得到较大的提高，但双稳阈值开启能量会增加;引入正啁啾，可进一步降低开关阈值，但开关对比度会下降；啁啾的引入将对λ／4相移光栅的双稳环宽度产生较大影响。     

光纤通迅用1/4λ波片研制

1/4λ波片是光纤通讯中的关键元件之一,通过对1/4λ波片的设计与工艺的研究,在理论分析和工艺试验的基础上,优选晶体材料,精心设计波片光学几何尺寸,优化加工工艺,实现对波片厚度和光洁度的有效控制,研制出了光纤通信用性能合格的器件。     

二元复合波片退偏器的研究

为了研究二元复合波片的退偏性能,采用了理论和实验相结合方法,对不同的波片复合后的米勒矩阵形式进行了理论分析和实验验证.结果表明,让两波片以不同的角速度绕光线为轴旋转,当复合波片为一个λ/4波片和一个λ/2波片组合时,只要它们的角速度满足一定的比例时,可以组合成一个比较理想的退偏器;当复合波片为两个λ/4波片组合或为两个λ/2波片组合时,无论怎样旋转都不能组合成理想退偏器.理论和实验相符合.这对指导二元复合波片退偏器的制作和在激光工程中应用具有参考意义.     

椭圆偏振光与部分偏振光检验的理论分析

为了检测部分偏振光与椭圆偏振光,从复合波片的理论出发,借助于数学工具,对检测方法做了较为详尽的理论分析.结果表明,只要λ/4波片的快(慢)轴与椭圆偏振光的长(短)轴方位一致,则任何椭圆偏振光经过λ/4波片后均可以补偿为线偏振光,而部分偏振光经过λ/4波片后仍为部分偏振光.并搭建了实验光路,测试结果与理论分析完全吻合.     

λ/4波片与λ/2波片组合在调整偏振态势中的应用与分析

线偏振光通过前后摆放顺序不同的λ/4波片和λ/2波片，其出射光的偏振态将被改变，偏振态的变换在激光偏光技术和光信息中应用越来越广。文章利用矩阵光学方法分析按一定方位角摆放的λ/4波片和λ/2波片，在线偏振光通过后的偏振态变化，主要给出了获得椭圆率角不变、椭圆方位角可连续变化和椭圆率角可连续变化、椭圆方位角不变的椭圆偏振光的方法。     

用于外差探测激光雷达系统的调Q CO2激光器

科学家研究了一种具有腔内CdTe晶体、电—光Q开关的光栅窄带CO2激光器,如图所示。Q开关通过旋转腔内循环功率的偏转充当损耗调节器,被布鲁斯特窗反射到腔外。在Q开关和输出反射镜之间的λ／4波片允许Q开关在大部分时间运作在λ/4电压(2．65kV)处;高压施加在CdTe晶体上的时间仅几微秒,此时光学损耗达到最小。通过减少CdTe晶体处于高压的时间可延长其使用寿命。     

超大偏转角象差理论

本文采用曲轴电子光学理论,研究了超大偏转角情况下的偏转象差.给出了曲轴二级和三级象差公式.计算了均匀偏转场的曲轴二级、三级象差以及屏上光栅.并与一般直轴三级象差理论和解析公式的结果相比较.结果表明,随着偏转角的增大,曲轴三级象差的影响亦增大.当偏转角大于120°时,必须考虑曲轴三级象差的作用.     

衍射波长10.6μm的计算全息光栅扫描器研究

给出了圆筒型和圆盘到计算全息光栅扫描器的位相方程、条纹位置方程及参数结构方程式,并由此设计和制作了用于波长λ＝１０．６μｍ的圆盘型反射式计算全息光栅扫描器,在实验中重点解决了零点漂移和波称λ＝１０．６μｍ的激光为不可见光的问题,最后对扫描特性进行了分析。