磁光薄膜波导中光导波的模式转换和衍射效率计算

根据耦合模理论,应用微扰方法分析了Ｂｉ：ＹＩＧ薄膜波导中斜向静磁场对静磁波与导波光相互作用的影响,计算了斯托克斯和反斯托克斯相互作用中导波光的模式转换效率和衍效率。     

双层谐衍射元件的衍射效率分析

单层谐衍射元件由于只在谐振波长处能精确闪耀,随着波长偏离谐振波长,衍射效率迅速下降,导致宽波段成像质量变差。为了将谐衍射元件的应用拓展到宽波段,本文重点对可等效为普通单层衍射元件的双层谐衍射元件的衍射效率进行了详细的分析。理论分析得出此种双层谐衍射元件的衍射效率在整个设计波段明显高于单层（谐）衍射元件的衍射效率,而且在整个设计波段的分布基本平衡。进一步以红外波段的常用材料Ge和ZnSe构成的双层谐衍射元件以及由它们分别构成的单层（谐）衍射元件为例,应用Matlab对其衍射效率进行了模拟。模拟结果得出双层谐     

静磁正向体波与导波光的非共线相互作用

在考虑静磁正向体波（MSFVW）传播损耗及微带换能器耦合损耗的情况下,利用耦合模理论推导出导波光（GOW）衍射效率的表达式,并针对掺铋钆铁石榴石（Bi-YIG)薄膜波导和钇铁石榴石（YIG）波导计算了GOW衍射效率的频率响应曲线。数值计算表明,虽然MSFVW在Bi-YIG薄膜中的传播损耗大于YIG薄膜,但前者具有很大的一级磁光系数,故Bi-YIG波导中GOW的衍射效率仍远大于YIG波导。     

单层与双层谐衍射元件的衍射效率对比分析

由于单层谐衍射元件只在谐振波长处能精确闪耀,随着波长偏离谐振波长,衍射效率迅速下降,导致宽波段成像质量变差.为了将谐衍射元件的应用拓展到宽波段,重点对可等效为普通单层衍射元件的双层谐衍射元件的衍射效率进行了详细的分析.理论分析得出:此种双层谐衍射元件的衍射效率在整个设计波段明显高于单层谐衍射元件的衍射效率,而且在整个设计波段的分布基本平衡.进一步以可见光波段的常用材料ZF7和QK3构成的单层和双层谐衍射元件为例.对衍射效率进行了Matlab模拟.结果表明:理论定性分析与模拟的定量结果基本一致.这为双层谐衍射元件应用于宽波段成像领域提供了有力的理论依据.     

双层BOE加工误差对衍射效率的影响分析

随着光学技术的发展,光、机、电一体化成为趋势,要求光学系统做到集成化、阵列化和小型化,二元光学元件由于它在光波变换上的卓越表现受到人们的青睐。双层二元光学元件在宽波段范围内的衍射效率非常高,但在加工时会产生很多种加工误差,比如:高度误差、周期误差、套刻误差等。文中基于标量衍射理论,对在加工中可能出现的高度误差、周期误差、套刻误差等误差以及其对衍射效率的影响进行充分分析,并进行MATLAB模拟。结果表明:异向高度误差对衍射效率的影响大于同向高度误差对衍射效率的影响,所以在加工时应该尽量避免异向高度误差。异向套刻误差对衍射效率的影响大于同向套刻误差对衍射效率的影响,所以在加工时应该避免异向套刻误差。相比高度误差和套刻误差,其他误差对衍射效率有着不同程度的影响。     

波导体全息光栅衍射光谱范围一致性研究

为了减小体全息光栅用于全息波导显示时不同视场角下衍射光谱的偏移,提出选择最佳的光栅矢量倾斜角和像源光轴相对于体全息光栅的倾斜角,可以减小衍射光谱的偏移。为了使全息波导显示系统在给定入射角度范围内具有相同的衍射光谱范围,采用三次曝光记录了一层体全息光栅。仿真结果表明,当像源的光谱范围在524~540nm之间时,该体全息光栅在入射角度范围-3°~3°内的衍射光谱范围相同,提高了给定入射角度范围内衍射光谱范围的一致性,可以应用于全息波导显示系统中。     

基于耦合波理论的体全息光栅衍射效率计算

基于耦合波理论,对反射体全息光栅的衍射效率进行了计算。给出了体全息图的边界条件,同时对基于耦合波理论的体全息光栅衍射效率的计算结果进行了分析。以便能为制作具有高衍射效率,低噪声的全息光栅做好准备。     

实时光栅衍射效率测量的光功率采集器设计

针对常用光功率计通道单一、测量过程复杂以及自动化程度较低等缺陷,设计了一种基于实时光栅衍射效率测量的双路光功率自动采集器。基于普通光功率计的理论和实际设计方法,提出设计方案。设计硬件方面包括前置放大电路、电源升压电路、A/D转换电路、单片机控制电路以及串口通信电路的设计。在软件方面完成了A/D转换控制程序以及数据传输、计算与存储程序的设计。设计采用633 nm作为测量的标准激光波长,测量功率范围在0.01~10 mW,设计完成后,光栅衍射效率测量精度保证在±4.5%。     

严格耦合波方法计算立体正弦光栅衍射效率

为了研究振幅型光栅的衍射效率,运用严格耦合波方法建立立体正弦透射光栅的计算模型。用Matlab软件编程计算衍射效率,并模拟了光栅层附近区域内的光场振幅和相位分布。计算结果表明模型衍射效率与平面的正弦型光栅有差别,其与周期,光栅厚度相关;在一定条件下两者非常接近。     

显示全息图像的噪声和衍射效率

较全面地讨论了全息噪声产生的各种来源和抑制办法。指出在拍摄全息时,一般总希望提高衍射效率。但应依据拍摄对象来选择参物比,以求得总的衍射效率和整体效果最佳。在考虑到外部环境的影响时,拍摄时间不宜过长。在一定的条件下,为了获得最佳的效果,存在着一个最佳曝光时间的问题。还报道了在电镜观察下,记录材料的分辨率不够时,干涉条纹的信息将破坏,并讨论了与此有关的问题。     

Multifrequency Magneto-optic Bragg Diffraction and Radio Frequency Signal Parallel Processing

Magneto-optic （MO） coupling of guided optical waves with microwave magnetostatic waves （MSWs） simultaneously excited by multiple radio frequency（RF） signals can lead to multifrequency diffraction effects and then parallel processing of RF signals can be realized by using of the characteristics that diffraction efficiencies（DEs） are approximately in direct proportion to RF signals intensities and diffraction angles are related to frequencies of the corresponding RF signals within linear MO interaction region. In this paper, studied is the multifrequency MO Bragg diffraction in first-order MO interaction approximation, and obtained was the approximate analytical expression for principle diffraction efficiency（PDE）. Also, put forward was a parallel imaging method of relative intensity of RF signals based on single-frequency diffraction. By calculation and analysis, it is shown that the relative error is not more than 0.3 dB for the case of three RF signals within the frequency space of 60 MHz.     

前向散射和衍射对气溶胶消光特性测量的影响

气溶胶的消光特性通常利用所测得的透过率来计算得到。然而,在透过率测量中,粒子的前向散射和衍射光将到达探测器,增强了透射光,从而导致计算所得到的消光截面积等参数变小。本文引入束效率因子和有效消光截面来考察上述影响,得出的结果表明,粒子的散射相函数分布决定了误差的大小,为了减小前向散射和衍射带来的误差,气溶胶和探测器之间的距离应尽可能的大。     

整形二元光学元件衍射效率的研究

设计了用于将He-Ne激光基模光束整形为环形光强分布的光束二元光学元件;并进行了实验分析,在实验中,主要改变输出面距BOE的距离L,测得输出面的衍射效率,并与数值计算相比对.     

整形二元光学元件衍射效率的研究

设计了用于将He-Ne激光基模光束整形为环形光强分布的光束二元光学元件;并进行了实验分析,在实验中,主要改变输出面距BOE的距离L,测得输出面的衍射效率,并与数值计算相比对.     

基于半导体光放大器的四波混频型全光波长转换器

本文报道了基于自行研制的半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型全光波长转换,采用环型腔掺铒光纤激光器（EDFL）作为泵浦源,实现了转换波长的连续可调。并就波长转换间距、光放大器的小信号增益和输入泵浦光功率对转换效率的影响进行了理论与实验分析,结果表明高的SOA增益和较大的输入泵浦光功率须利于转换效率的提高。     

增益调制型波长转换中信号光波长的选择

增益调制型波长转换中 ,为得到转换后信号最大的消光比 (ER) ,信号光波长应该比半导体光放大器 (SOA)的小信号增益峰值波长长。采用分段模型 ,考虑了SOA中增益谱的不对称性以及增益峰值波长随载流子密度的漂移 ,深入研究了信号光功率 ,ER ,参考光功率 ,波长以及SOA注入电流对选择信号光波长λpk ,s 以及消光比改善量的影响。模拟计算表明 ,信号光功率每增加 3dB ,λpk ,s 就需向长波长移动约 7nm。信号光ER增加、参考光功率增加以及SOA注入电流的增加 ,λpk ,s 需向短波长移动。消光比改善量随信号光功率和电流的增加而显著增加 ,随信号ER的增加而降低 ,但是参考光功率和波长变化时影响不大     

光纤喇曼放大器的功率转换效率分析

在定义光纤喇曼放大器(FRA)功率转换效率(PCE)的基础上,考察了不同工作条件下光纤喇曼放大器的功率转换效率,分析PCE与光纤喇曼放大器的输入信号功率、输入泵浦功率和光纤长度的关系,比较了分布式与集总式FRA的功率转换效率,给出提高FRA功率转换效率的途径。     

同向抽运喇曼放大器功率转换效率的数值分析

为了对同向抽运光纤喇曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格-库塔算法的数值模拟方法,详细分析了所有物理因素对同向抽运光纤喇曼放大器功率转换效率的影响. 结果表明,功率转换效率先随着光纤长度的增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;并且功率转换效率也随着初始信号光功率、光纤喇曼增益系数、信号光损耗系数的增加而增加,但随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比的增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系. 这对同向抽运光纤喇曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤喇曼放大器的相关研究有一定参考意义.     

基于光时分复用的电光模数转换

提出了一种基于光时分复用的电光模数转换方案,该方案仅利用一个连续波激光器和电光调制器,结合光纤延迟线实现光信号的时分复用,并通过现有的电子ADC完成模数转换。该方案结构简单,可扩展性高。两路时分复用模数转换系统实验中得到的信号对噪声和失真比为28.5dB,等效于约4.44位的有效位数并分析了造成量化误差的主要因素和减少误差的方法。