相位光栅衍射法测量高灰阶LC-SLM相位调制特性

为测量高灰阶液晶空间光调制器(LC-SLM)整体相位调制特性,引入二维棋盘形相位光栅衍射测量方法.根据傅里叶光学原理,经过理论推导和仿真分析得到零级衍射光强与相位调制量之间的关系.搭建含有参考光束的衍射实验系统,通过适当的光斑图像处理计算出零级衍射相对光强,从而获得相位调制特性曲线,并与干涉测量法实验结果进行对比.实验...     

光栅分振幅光偏振测量系统的研制

使用一个既能产生反射光衍射又能产生透射光衍射的特殊金属光栅作为分光器,研制一种新颖的高速光波偏振态测量系统。它没有使用转动光学部件或调制器,而是将金属光栅产生的四条1级衍射光的光强线性地转换为电信号,通过定标方法得到系统的非奇异的仪器矩阵,然后通过线性运算得到入射光的待测Stokes矢量。该系统结构紧凑、安装方便,可用作实时偏振测量术和椭偏测量术中的偏振态探测器。     

阶梯形浮雕和折射率位相光栅的衍射性质比较

位相全息图一般既有浮雕调制又有折射率调制,它们都会对衍射特性产生影响。利用以严格电磁波理论为基础的模式匹配法（ＭＭＴ）,从理论上比较了阶梯形浮雕位相调制光栅和折射率位相调制光栅对ＴＥ波的各级衍射效率。尽管它们同一周期内的相应部分所引起的位相变化相同,但随着光栅层厚度的加大两种位相调制光栅的各级衍射效率会出现差别。这种差别与周期有关。并将矢量理论的结果与标量理论的结果进行了比较,研究结果对研究全息术     

衍射频谱法测光栅膜层厚度

根据傅立叶光学理论从光栅的衍射频谱中可以反推光栅本身的多种信息,包括其形貌特征。 利用矩形相位光栅的傅立叶变换,推导出零级和一级衍射光强和矩形相位光栅膜层厚度之间的函数关系,据此可在测得零级和一级次光强后,推算出光栅膜层厚度。以台阶仪作为标准,该方法的测量误差在4%以内。     

重叠体光栅相干组束的耦合波分析

目前基于重叠体光栅的相干组束系统还没有完整的理论模型和参数分析,针对这个问题,本文采用耦合波理论,建立了比较完整的基于重叠体光栅的双光束组束模型,给出了各光束在重叠体光栅内传播的解析解.模型表明,基于重叠体光栅的双光束组束系统其输出光强受两入射光的振幅和位相、体光栅间的相移和折射率调制振幅、光栅厚度,失谐量等多个光学参数的影响.通过数值计算,详细分析了各光学参数对组束结果的影响.最后总结了设计高效重叠体光栅相干组束系统时必须遵循的条件,如必须对光栅厚度进行优化、各光栅的折射率调制振幅必须相同,保证失谐量足够小等.     

化学法敷双层透光膜技术

一、概况从前,敷单层透光膜是光学另件减少反射损失的唯一有效办法。理论分析可知,当薄膜光学厚度等于1/4个波长而薄膜材料折射率小于玻璃折射率时,则薄膜与玻璃之间的分界面上的反射光线和薄膜上表面的反射光线之间正好相差180°位相而发生干涉。若能使薄膜物质的折射率和薄膜二边物质折射率之间,存在如下关系,即 N_2~2=N_1·N_3,则这二个反射光波的振幅相等,干涉时就会互相     

交错型采样光纤Bragg光栅的折射率调制法设计

通过改变种子光栅中相邻子光栅的折射率调制量,提出一种新型交错型采样光纤Bragg光栅(ISFBG)设计,并利用传输矩阵法分析ISFBG的反射谱特性.结果表明:对种子光栅中相邻子光栅的折射率设计不同的调制量,ISFBG的反射谱信道教增加,主反射峰的反射率主要由折射率调制量大的子光栅决定,并且其反射率的大小随着折射率调制量...     

通过多圆孔衍射、干涉同时调控实现冷分子（或冷原子）囚禁的光学偶极阱

基于通过单圆孔衍射产生实现冷分子（或冷原子）光学囚禁的光阱,考虑多光束干涉因子及衍射因子的同时调控,研究单色平面波通过多圆孔产生实现冷分子（或冷原子）光学囚禁的光阱。首先运用圆孔衍射理论分析讨论了光学偶极阱的光强分布、光学势及偶极力,紧接着联想并推广到处于同一条直线上多孔（相邻两孔之间距离相等）的情况。通过类比（如类比光栅衍射）研究与推导,得到了单圆孔衍射时垂直于光轴平面上的光强分布公式,并进一步得到了多圆孔衍射的公式。导出了光强分布与光学系统参量（如照明光波的波长、小孔的孔径）间的解析关系,通过编程成功地在DTP平台上演示了出来。该方案将单圆孔实现原子囚禁进行了推广,在冷分子物理、原子光学、分子光学和量子光学等领域中有着广阔的应用前景。     

近地空间下X/EUV透射光栅的热力学有限元分析

为了实现极紫外透射光栅光谱仪在近地空间的应用,针对其核心色散元件2000线/毫米X/EUV透射光栅,本文采用有限元方法建立了机械模型并对其热学性能和耦合特性进行计算机模拟计算,通过模拟热膨胀系数不同的材料构成的薄膜光栅在近地空间受到太阳辐照后的温度场,得到该光栅表面的热形变分布.结果表明,在高真空热环境下,该透射光栅表面形变量平均可达0.56μm,而影响光栅周期的纵向形变平均值则为71.5 nm.由于热形变会对光栅衍射效率产生重要影响并导致光谱仪精度和性能的下降,利用有限元分析模拟的结果,进一步优化光栅的封装和设计制作,使其栅线处纵向热形变趋近于零,为2000线/毫米X/EUV透射光栅在太阳极紫外辐射探测器上得到应用提供了科学依据和有效支持.     

一种双层光栅分束器的设计

分束器在集成光学等领域具有重要应用价值。随着对分束比、衍射效率及光束光强均匀性的不断提高以及工艺水平的改善,相继提出了各种变异型位相光栅。本文讨论了一种双层结构的光栅分束器的设计方法。双光栅分别蚀刻在介质层的两面。     

反射型阶梯光栅的特性分析

衍射效率是评价二元光学器件质量性能的重要指标之一.针对反射性阶梯光栅,利用几何方法计算出斜入射情况下光束在台阶边缘的光程差的分布情况,根据多缝夫琅和费衍射推导出反射型阶梯光栅的衍射光强表达式.并在此基础上,讨论了台阶数N取2和N趋向于无穷两种极限情况下阶梯光栅光强公式的变化情况,得到区别于一般文献所表达的衍射效率公式.初步试验表明,反射型阶梯光栅的衍射效率与台阶数、蚀刻深度与入射波长的比值均有密切相关.     

光纤光栅反射率及相位响应的计算

采用分层介质膜的等效模型,计算了均匀光纤栅及线性啁啾光栅的反射谱,透射谱及反射相位跃变,结构与采用耦合模理论计算的结果相吻合,表明这是分析光纤光栅的光反射特性的一种有效的新方法。     

基于电磁场理论的光纤光栅孤子的理论分析

在电磁场理论基础上建立了光纤光栅孤子的矩阵传递函数进行理论分析.基于电磁场理论建立了光纤光栅中的孤子的光波传播电磁波模型,并用光波的复振幅矢量表达式描述,利用Cayley-Hamilton定理和第二类切比雪夫多项式进行化简计算.基于此数学模型的光栅反射率和透射率的数学分析,从理论上得到关于长短周期光栅和深浅度调制光栅的特性分析,并得到光栅初始位置的向前向后电场幅值差对终端孤子的电场分布的影响.此方法对进一步分析非线性光纤光栅的特性和多种形式的光纤光栅的制作有通用价值.     

光刻胶灰化用于全息离子束刻蚀光栅制作

针对全息离子束刻蚀衍射光栅制作中,光刻胶光栅浮雕图形的制作是至关重要和困难的,引入O2反应离子刻蚀对光刻胶光栅进行灰化处理,给出光刻胶灰化技术在全息离子束刻蚀衍射光栅制作闪耀光栅、浅槽矩形位相光栅、自支撑透射光栅中的具体应用。实验结果表明,这一新工艺的突出优点是降低了苛刻的全息曝光、显影要求,使得光栅线条光滑、线空比和槽深可控。     

纳米光刻中奠尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记。当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹。周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准。从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律。并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍。通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程。     

纳米光刻中莫尔对准模型与应用

在纳米光刻中,采用周期相差不大的两光栅分别作为掩模和硅片上的对准标记.当对准光路通过这两个标记光栅时受到两次调制,发生双光栅衍射及衍射光的干涉等复杂现象,最后形成有规律、且呈一定周期分布的莫尔条纹.周期相对光栅周期被大幅度放大,条纹移动可表征两标记的相对位移,具有很高探测灵敏度,可用于纳米级高精度对准.从傅里叶光学角度分析推导了对准应用中,两频率接近的光栅重叠时莫尔条纹振幅空间近似分布规律.并设计了一组对准标记,能继续将灵敏度提高一倍.通过仿真分析,从大致上定量地验证条纹复振幅分布的近似数学模型以及光刻对准应用中的条纹对准过程.     

反射式近场光学显微镜样品近场光分布特性

建立了一种反射式近场光学显微镜中样品近场光分布特性的模型,应用矢量衍射理论,得到了系统的场方程。在弱波动条件下,采用微扰法对场方程进行了求解,能方便地得到样品表面的各阶近场光反射和透射模复振幅表达式。计算结果表明,一级场分布要比零级场小一个量级,各阶近场信号的强弱完全由面形函数的傅里叶变换决定。通过与零级结果的比较,证明了计算结果的正确性。提供了一种计算样品表面近场分布简便方法,对反射式近场光学显微镜中调制检测技术具有指导意义。     

低空间频率银盐明胶全息图的浮雕特性研究及其应用

通过实验研究表明，对低空间频率的振幅型银盐全息图形表面已形成浮雕，经漂白，浮雕深度成倍加深；浮雕深度随空间频率而变化，并且可用不同曝光量进行调制。选择适当条件，可降低零级光强，提高全息图的一级衍射效率。     

聚合物网络稳定液晶光栅的制备与特性研究

将光敏预聚物单体与向列相液晶按一定比例混合,注入液晶盒;采用光掩模法,在紫外灯照射下,使混合物产生定域光聚合反应,形成聚合物网络稳定液晶光栅。利用光学显微镜和He-Ne激光器进行测试,实验检测结果表明,该光栅具有周期性的栅结构,且衍射效率具有先增大后减小电场调制特性,并利用折射率调制机理对该现象进行分析。     

用于平视显示中全息光栅的光学性能全自动检测

针对在平视显示技术中对高性能全息光栅快速检测的要求,本文提出一种全自动测量及记录系统。该系统基于步进电机精密旋转台及labview编程控制技术。运用该系统对采用卤化银制备的全息透射位相型光栅的多种光学性能全自动检测。通过对不同波段360°全方位入射条件下光栅的透射率变化,分析光栅的衍射特性,并得到优化光栅衍射效率的制备方法。全息光栅360°检测装置能够在平视显示技术中为全息光栅的放置位置提供有效的数据支持。