全息光学元件中编码与象质和衍射效率的关系

以平面波束变换为十字光束的全息光学元件为例，详细分析了ＨＯＥ的相位调制、编码与解主财过程，推导出ＨＯＥ的衍射效率近似解的表达式，计算出近似条件下最佳编码最大刻蚀深度值，并且对该编码方案对ＨＯＥ成象质量的影响进行了分析，得出了分析的结果和结论，同时对衍射效率近似解表达式的误差进行了研究，并给出了分析结果。     

不同波长激光对计算全息位相光栅空间衍射光束分辨率的影响

针对用于激光阵列探测系统中的计算全息位相光栅，给出了在不同波长激光入射的情况下，衍射光束的空间分辨率随不同入射角的变化情况。用实验验证了用可见光代替红外激光进行初步测试与分析的可行性，为用于红外系统的整形光栅的测试提供了简捷，便利的实验方法。     

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。     

新型全息光学测头的研制

本文设计了一种新型全息光学测头，这种测头通过新型全息光学元件（ＮＨＯＥ），将被测表面的两个测点的信息综合在一个接收器上，利用自补偿原理，消除了被测表面相对光轴倾斜对测量结果的影响。     

一种双光束自动测试光栅绝对与相对光谱衍射效率的原理性方案

提出了一种快速自动测试光栅光谱衍射效率的新方法。重点推导了测试平面光栅绝对光谱衍射效率与相对光谱衍射效率公式，介绍了双光束高精度自动测试光栅光谱衍射效率曲线的基本原理、方案与方法，并分析了测试精度。研究表明，本方案的测试速度和精度均比一般测试方法提高一倍，并能有效地消除光源波动对测量结果的影响，测量误差小于５×１０－３。     

用全息光栅进行圆度测量的理论与方法研究

本提出一种用全息光栅作为标准器进行圆度测量的原理与装置。该装置可用计算机显示圆度误差图形，并用最小二乘法和最小区域法评定圆度误差。     

基于线阵 CCD 的全息光栅位移传感器

目的：提出了一种新型的基于全息光栅的CCD位移传感器。方法：利用CCD分辨率高，像素均匀等特点，对干涉条纹的移动进行精确定位，利用全息光栅在测量过程中又具有不受光源波长的影响，适用光谱范围宽等特点，实现位移的自动精确测量。结果：系统能够对位移实现自动精确测量。结论：该系统具有一定的实用价值及应用前景。     

关于显示全息技术产业链的初步构想

视觉是人类认识大自然的几个重要途径之一，可见光与自然界相互作用形成复杂的可见光光场，刺激人跟后被人脑所感知便形成了今天我们所能感受到的色彩缤纷的大千世界。迄今为止，形成这种复杂可见光场直接刺激入眼的四种常见基本方式都未摆脱传统几何光学中光的直线传播理论的束缚、从而限制了人们对可见光的充分认识和利用，它们是：     

Bi12TiO20晶体的全息性能

Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体是一种优良的全息记录材料。本论文对纯Ｂｉ１２ＴｉＯ２０和掺Ｃｅ∶Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体的衍射效率、半波电压、旋光度等性能进行了测试，并讨论了掺入的Ｃｅ对晶体性能的影响，Ｃｅ＾４＋离子在晶体中取代Ｂｉ＾３＋离子形成新的区域中心。此外还探讨了Ｔｉ原子对晶体旋光度的影响，认为Ｂｉ１２ＴｉＯ２０晶体旋光度远小于Ｂｉ１２ＳｉＯ２０、Ｂｉ１２ＧｅＯ２０的根本原因在于Ｔｉ原子的性质和极化不     

全息光聚合法制备聚合物波导光栅耦合器

在光通信及集成光学中,光波耦合器是关键器件之一。本文中选择树脂CN960E60单体作为聚合体系,采用自由基型对532nm波长敏感的单光子引发剂,利用全息光聚合法制备出聚合物波导光栅耦合器。在进行聚合实验之前,首先测定了聚合材料的透射光谱。实验观测结果证实了用光全息聚合方法制作波导光栅耦合器的可行性。     

激光全息防伪标识参数测量方法

针对激光全息防伪标识的重要光学特性参数中衍射效率和信噪比的测试要求，提出了一种简便、可靠的自动测量方法．通过采用步进电机驱动的丝杠传动带动样品进行一维位移扫描，大光敏面的光电探测器将光强转化为电压信号，计算机采集并获得扫描时的光强分布曲线，通过对该曲线计算分析可得到标识的衍射效率及信嗓比．     

集成光栅干涉微位移测量方法

介绍了一种新型集成光栅干涉微位移测量方法,设计加工了微位移敏感芯片,并进行了初步的性能测试．敏感芯片利用硅-玻璃键合体硅工艺制作而成,在玻璃上制有金属光栅,光栅上方有由铝梁支撑的可动结构．实验系统由敏感芯片、半导体激光器、光电二极管以及相应的驱动、检测电路组成入射激光照射到光栅上产生衍射光斑,衍射光的光强随可动结构与光栅之间的距离变化,通过测量衍射光强的变化可以得到位移．测试实验结果表明,所制作的集成光栅干涉微位移敏感芯片可实现位移检测,最小可检测的位移约0．2nm．     

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.     

光栅衍射特性的耦合波分析、计算与讨论

本文从麦克斯韦方程组及电磁场边界条件出发,推导了广泛应用于各类光栅衍射问题的矢量分析方法--严格的耦合波分析方法.针对光栅的衍射特性,编写了基于严格的耦合波分析方法的计算程序,并以TE模情形为例对光栅的衍射效率和收敛性作了数值计算.结果表明,当谐波数不断增加,即便对于厚光栅(d/λ>10)情形,光栅的衍射效率仍将收敛于某一确定值.     

自聚焦变栅距光栅设计、制作及特性研究

利用变栅距光栅的衍射光束自聚焦特性,设计和制作了变栅距透射光栅,并对其自聚焦特性进行了研究.采用变栅距光栅的自动生成宏文件程序,优化设计了变栅距光栅的栅距变化.采用光栅扫描电子束光刻的方法制作了中心线数为300 1/mm、适用于355 mm波长的自聚焦变栅距变狭缝光栅.使用三倍频Nd:YAG激光器,研究了制作的变栅距光栅的聚焦特性,并与对氦氖激光的聚焦特性进行了比较.结果表明,主动式设计的变栅距变狭缝自聚焦光栅可以大幅提高衍射光强度和分辨本领,具有重要的应用价值.     

中阶梯光栅刻划误差要求分析

中阶梯光栅作为高色散和高分辨率光学器件,已经广泛的应用于大型光谱仪器之中。在中阶梯光栅的刻划过程中,存在刻划误差,这将严重影响光栅衍射性能,最终使得衍射效果产生缺陷。针对此情况,定量分析了中阶梯光栅的刻划误差对衍射光谱、衍射级次、波前误差、鬼线强度、杂散光强度的影响以及提出了一种从衍射效率角度分析刻划误差的方法。在满足一定条件下,求得上述因素对应的刻划误差分别为:1 265.8 nm、352 nm、37 nm、112 nm、3.4 nm。这对光栅刻划时限定刻划机的刻划精度提供了直接和重要的参考。     

改进的防伪全息标识衍射效率测量系统

提出一种激光全息特性参数检测方法.以不稳定度为5%的He-Ne激光器为光源,利用同一光束分成的反射光和透射光光强度比例恒定的性质,实时探测衍射光强与反射光强,得到全息防伪标识的衍射效率.给出了实际入射光强与根据反射光强计算得来的入射光强两者的对比曲线,以及对8版不同样品衍射效率的测量结果.实验数据表明:透射光强测量值相对误差不超过0.29%;衍射效率测量值相对误差最大值不超过0.81%,比原方法测量精度提高近一倍.     

高效率微结构光纤光栅写入技术研究

针对传统周期性气孔结构的微结构光纤光栅(MOFG)写入过程中的高写入散射问题,本文提出一种新型的大圆孔式微结构光纤光栅。其特点是用一填充适当折射率流体的大圆孔结构来代替部分周期性小气孔。当光束从外侧写入光栅时,一方面会避免传统周期性气孔结构带来的高写入散射问题;另一方面大圆孔也将起到一微透镜作用,有助于进一步提高光束写入纤芯区域的能量比例。仿真分析结果表明：新型大圆孔式微结构光纤光栅的写入效率可达到传统周期性光子晶体光纤光栅、单模光纤光栅写入效率的288%和206%左右。同时本文也提出利用对称角度写入方法来保证光栅写入场的对称性,从而改善单侧写入造成的写入场分布不均匀问题和写入致双折射问题。     

时栅转台自动标定系统的研究

提出一种自动检测时栅转台误差、辨识误差模型系数和误差补偿的方法。该系统利用自制的数控控制箱结合嵌入式技术,以高精度的圆光栅作为基准量仪, 以双微控制器与上位机为基础,形成双闭环控制结构,实现系统的高精度定位。在对极点8个待定参数和对极内20个待定参数分别进行傅里叶变换的参数辨识,得到辨识误差模型的系数,实现了实时在线误差补偿。实验结果表明,时栅转台的精度达到2.4″,提高了时栅转台标定精度与标定效率。