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。     

近红外飞秒脉冲激光制作光纤光栅的研究

根据近红外飞秒激光有大的空间相干尺寸和相位掩模衍射光的级次走离效应,运用双光束干涉原理分析了光纤纤芯处干涉光强的分布,同时运用波长800 nm飞秒激光在没有经过光敏性处理的掺铥光纤上制作了光纤布拉格光栅,最后把理论分析的结果与实验现象进行了比较.     

塑料光纤纤芯折射率分布的聚焦法测量

采用聚焦法对渐变折射率塑料光纤纤芯折射率分布进行了测量。聚焦法是一种非破坏性的测量方法,用平行光线垂直照射塑料光纤,并用聚焦于纤芯边界平面的显微镜进行观察,像平面的光强分布由计算机进行视频采集,经过计算得出纤芯的折射率分布。设计了测试系统,得到了塑料光纤的折射率分布曲线,并进行了误差分析。     

用于制作FBG的紧凑型准分子激光器的研究

248 nm的KrF准分子激光器在光刻、科研等领域有重要的应用。研制了一台用于刻写光纤布拉格光栅的准分子激光器,设计并完善激光器的机械结构,分析了激光器的均匀放电、预电离等关键技术。通过研究充电电压、工作气体配比和总的工作气体压力对输出激光能量和效率的影响,优化激光器的性能;并对光斑均匀性、光束发散角和能量稳定性进行了测试和计算。该准分子激光器的重复频率为1～50 Hz,最高输出效率达2.0%,单脉冲输出能量最高达360 mJ,当工作电压不低于24 kV时,激光输出能量不稳定度小于1.8%。用该激光器作为光源采用静态相位掩模法在光纤内刻写布拉格光栅,并对刻写结果进行分析和讨论。     

非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验

基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将导致近场光斑能量集中,大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响:腔镜倾斜使光束近场分布变差,倾斜角越大,光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究,实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致,实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。     

紫外写入光纤光栅用亚μm相位掩模板制作误差容限分析

本文采用电磁波标量衍射理论研究了紫外写入光纤光栅用亚μｍ相位掩模的近场衍射特性，并据此得出了零级衍射抑制的条件，２数值模拟方法研究了相位掩模制作误差对有衍射抑制的影响，分析表明，为使零级衍射效率小于５％，相位掩模的刻槽深度和占空比制作误差必须控制在／△ｈ／〈３８ｎｍ和／△ｆ／〈０．１１的范围内。     

用于308nm准分子激光治疗仪的液芯光纤传输特性研究

实验研究了308 nm准分子激光皮肤治疗仪激光传输系统中光纤的传输特性、比较了紫外扩展型液芯光纤、集柬石英光纤、普通液芯光纤三种不同类型的光纤在不同的激光输出功率、工作时间等条件下的传输效率,紫外扩展型液芯光纤的传输效率达到70%;测量和分析了在激光传输过程中液芯光纤对激光光强分布的改善和匀光作用,输出光束光场均匀性小于±4.5%、实验表明,基于液芯光纤的激光传输系统对于308 nm紫外激光具有较好的激光传输效率、匀光效果和工作稳定性。     

用于308nm准分子激光治疗仪的液芯光纤传输特性研究

实验研究了308nm准分子激光皮肤治疗仪激光传输系统中光纤的传输特性。比较了三种不同类型的光纤：紫外扩展型液芯光纤、集束石英光纤、普通液芯光纤在不同的激光输出功率、工作时间等条件下的传输效率,紫外扩展型液芯光纤的传输效率达到70%;测量和分析在激光传输过程中液芯光纤对激光光强分布的改善和匀光作用,输出光束光场均匀性小于±4.5%。实验表明,基于液芯光纤的激光传输系统对于308nm紫外激光具有较好的激光传输效率、匀光效果和工作稳定性。     

用于惯性约束聚变系统中的色分离光栅近场衍射研究

色分离光栅（CSG）是一种重要的谐波分离衍射光学元件，它的近场衍射调制可能导致其自身及其后续光学元件的激光诱导损伤。根据色分离光栅的实际制作过程建立了包含对位误差、占空比误差、刻蚀深度误差、塌边误差等多种制作误差的色分离光栅加工误差模型。并基于标量衍射理论，采用傅里叶分析方法，利用该模型推导得到了色分离光栅近场内光强分布公式，并针对惯性约束聚变（ICF）驱动器终端光学系统的色分离光栅进行了计算模拟，得出了近场调制随各种加rf：制作误差的变化关系。计算结果表明深度误差和塌边误差对光束近场调制订很大影响，对位误差相对影响较小，而相互影响更加严重。该色分离光栅近场分析和计算模拟方法也可用于其他衍射光学元件。     

阶跃折射率光纤中的激光模式特性

研究了根据阶跃折射率光纤中传输的光场遵循贝塞尔分布的光纤中的激光模式特性,通过贝塞尔方程解析解的方法,利用计算机仿真得到了光纤内和光纤出射端外典型的低阶线偏振模(LPmn模)的光强分布特性和传输特性;同时,研究了大模场光纤参数如纤芯直径、纤芯折射率和包层折射率等不同时典型低阶LPmn模式的光强分布特性和传输特性的变化规律;并且计算了各典型的低阶LPmn模式的M2因子,讨论了光纤激光光束质量因子的特点及随光纤参数的变化规律。     

定向棱镜谐振腔准分子激光器

在普通平－平腔XeCl准分子激光器中,用定向棱镜替代平面全反射镜,构成定向棱镜谐振胶准分子激光器。该激光器获得了高抗失调能力和在近场具有相干平顶式的均匀光场、远场具有能量集中的光场分布,压缩了光束发散角,改善和提高了光束质量。提供了一种实用新型的准分子激光器技术。     

基于相位掩模板的常规光纤制备弱反射光栅

为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性,以降低材料成本和传输损耗,基于相位掩模板法,在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG),并进行了实验验证.建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程,分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响;采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FB...     

相位掩模法制造光纤光栅的理论分析

推导出了用相位掩模法制造光纤光栅的理论根据，得出相位掩模法中常见的一些有用公式，并报道了实验结果。     

Electron beam in the presence of a periodic magnetic field with allowance for the thermal velocities of electrons

Equations are derived to study the effect of the initial transverse thermal velocities of electrons on the configuration of an intense electron beam in an electron-optical system with a significant divergence for the case of the beam focusing by a periodic magnetic field. It is demonstrated that the minimization of the effect of thermal velocities of electrons in the electron-optical system with the given level of the periodic focusing field and the cathode radius and temperature and the limiting compression of the beam in the presence of such a field is reached with the shaping systems in which an optimal magnetic flux passes through the cathode and the flux depends on the parameters of the thermal beam and the focusing field.     

Photolithography by a tunable electro-optical lithium niobate phase array

Photolithography experiments are performed by means of an optical phase mask with electrooptically tunable phase step. The phase mask consists of a 2-dimensional hexagonal lattice of inverted ferroelectric domains fabricated on a z-cut lithium niobate substrate. The electro-optically tunable phase step, between inverted domain, is obtained by the application of an external electric field along the z axis of the crystal via transparent electrodes. The collimated beam of an argon laser passes through the phase mask and the near field intensity patterns, at different planes of the Talbot length and for different values of the applied voltage, are used for photolithographic experiments. Preliminary results are shown and further applications are discussed.     

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制

超分辨近场结构(super-RENS)技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨,是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一,其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析,提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比(SNR)的原因。     

定向棱镜腔平顶高斯激光束特性的研究

在XeCl准分子激光器中,采用定向棱镜作为端反射镜与平面输出镜构成激光器谐振腔,获得了近场能量分布均匀、远场能量分布高度集中的相干平顶高斯激光束输出,并具有腔镜高抗失调能力,改善了激光束质量。     

Formation Technologies of Fiber Bragg Gratings

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ,ｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ,ｗｈｉｃ...     

Near-Field Loop Antenna for the UHF RFID Reader

A loop antenna for near field readers is proposed.Through periodic interdigital capacitors,the phase of the current on the loop is compensated and kept in phase.Hence,a loop with a perimeter of one wavelength at 900 MHz achieves a uniform near magnetic field distribution inside the loop.A novel method is proposed to evaluate the performance of the coplanar waveguide (CPW) to coplanar stripline (CPS) transition,which is used as a balun for the feeding network in this paper.This loop antenna has a 70 MHz operating bandwidth and 12 cm maximum reading range when the output power is 24 dBm,which is suitable for most near field radio frequency identification (RFID) applications.