二元光学元件制作过程中的线宽误差

基于标量衍射理论,首先５得出线宽增加情况下４阶二元光学元件衍射效率的解析式;并以４阶、８阶二元光学元件为例,进行计算机模拟并系统分析红宽增加和线宽减小两种情况下,线宽误差对二元光学元件衍射效率的影响。指出线宽误差对二元光学元件衍射效率影响较大。模拟计算结果对二元光学元件的制作提供重要的理论指导。     

深蚀刻二元光学元件制作误差模拟

用计算机研究并给出了深蚀刻二元光学元件制作误差对衍射效率影响的规律；将深刻蚀二元光学元件与一般二元光学元件制作误差规律的不同之处进行了分析说明；提出了深刻蚀二元光学元件制作误差规律的经验公式     

彩虹全息拍摄的一种方法

提出可以采用二元光学元件,通过光学变换来代替狭缝,从而实现彩虹全息的拍摄;并进一步提出所用二元光学元件,在实验室条件下可利用空间光学调制器来实现。     

几种有应用前景的二元光学元件的研究

利用二元光学技术制成二元光学元件,它可以制作 有特殊功能高衍效率的光学元件,本文介绍了这种技术的基本原理,制作工艺和流程以及近年来研究的几种有应用前景的二元光学元件。     

灰度掩模技术

二元光学被誉为“１９９０年代的光学技术”,在国防、科研、生产等领域都显示出广阔的应用前景。衍射光学元件有很多制作方法,比较成熟的有二元光学元件加工方法和激光或电子束直写技术加工方法。二元光学元件加工方法存在周期长、成本高且对准较困难的特点。激光或电子束直写技术所需设备比较昂贵,只适合高精度单件生产。介绍了近来发展起来的另一种比较有前任的加工方法一灰度掩模法,并展望了其发展前景。     

二元光学在红外成像仪中的作用

讨论了二元光学元件的特点和光学功能,以及它在微透镜列阵、折射／衍射混合设计了不可替代的作用,指出二元光学元件给红外成像系统带来的好处是常规光学无法比拟的。介绍地元光学元件用于红外成像仪的典型便子,展望其在该领域中的应用前景。     

二元球透镜可见/紫外双波段光学系统

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见/紫外双波段光学系统的新方法.在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件,有效校正了色差及球差;同时利用谐衍射设计,使可见/紫外双波段共用同一二元光学元件.利用光纤面板对像面的补偿,既校正了场曲,又满足半视场0～15°为可见波段,15～35°为紫外波段的实际应用需求.完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作.所研制的系统经测试,在F数为1的条件下,弥散斑小于60μm,与传统的球透镜相比,光斑缩小了1/3.     

衍射光学元件-波分复用角色散特性分析

解复用器件是波分复用(WDM)系统中的关键性器件。在设计二元光学器件波分复用器件中，需要对二元光学器件的角色散进行分析。利用相位二元化方程对衍射光学元件(DOE)角色散及角色散温变特性进行了分析，最终得到衍射光学元件色散特性的表达式，并同时给出了角色散的温度变化特性。采用此理论结果确定杨-顾算法目标值，设计了用于波分复用的二元光学器件。利用菲涅耳衍射对器件角色散特性及角色散热特性进行了仿真，仿真结果验证了理论的正确性。     

液晶技术实现计算机光学元件

基于计算机光学元件（Computer Optical Elements-COE）又名二元光学元件（Binary Optical Elements-BOE）的设计的研究,以及对传统材料和加工方法缺点的认识,根据液晶作为相位改变器的原理,利用液晶器件替代传统的二元光学器件,实现相同的衍射分布,更进一步促进了计算机光学器件的小型化、集成化.     

二元光学元件制作误差的振幅矢量分析法

本文用振幅矢量法分析二元光学元件的制作误差对衍射效率的影响,以四位相台阶光栅为例导出了衍射效率与对位误差、刻蚀深度误差的解析式并进行了讨论。整个处理方法对2n位相台阶的二元光学元件具有普遍意义。     

二元光学

介绍了二元光学的基本原理、优化设计方法、加工工艺、复制工艺以及一些应用实例,最后就二元光学的应用前景做了初步探讨。     

快速汉克尔变换及光束均匀化

介绍快速汉克尔变换，以及它在二元光学设计中的应用，并就光束均匀化问题进行了数值模拟，结果表明快速汉克尔变换算法是一种能用于二元光学设计的有效算法。     

二元光学元件——微透镜

介绍了二元光学的产生和发展,着重阐述了二元光学元件之一的微透镜的设计、制作和测试方法以及它们的主要应用。     

利用二元光学进行闪耀光栅的设计

详细介绍了一种基于二元光学的闪耀光栅的设计方法,并利用傅立叶变换和二元光学理论推导了此光栅的衍射效率公式以及实现闪耀的条件,并利用matlab分析了各级衍射效率,证明可对特定级次实现闪耀。     

基于衍射/反射光束整形系统的高密度泵浦源

利用二元光学元件微型化和对波面进行任意整形的特点,将二元光学衍射器件用于高功率激光二极管阵列光束的快、慢轴准直,并结合空心导管设计一种衍射/反射混合型光束整形系统,用于实现高密度、高均匀性LD泵浦源.应用时域有限差分法(FDTD)的严格矢量分析表明:所设计的二元光学准直器性能优良,准直后光束发散角在误差范围内接近衍射极限,慢轴方向衍射效率为82.21%,快轴方向为75.76%.模拟设计的结果表明:采用这种衍射/反射光束整形技术的高密度泵浦源能获得高功率密度和高均匀性的抽运光束,在空心导管出射端面附近光强起伏RMS<1%,并且在光束的准直性能和系统紧凑性方面优于传统整形方法.     

W 波段焦面阵成像Teflon 衍射微透镜阵列研究

提出并设计了一种应用于W波段焦面阵成像的新型二元Teflon衍射微透镜阵列。新型衍射微透镜阵列仅有两个台阶,与传统折射微透镜阵列相比,大幅度地降低了加工制作的难度。用几何光学、物理光学及FDTD相结合的混合数值方法分析计算了物镜焦区场与微透镜阵列的耦合特性,混合数值分析方法的正确性通过相关实验得到了验证。研究表明,衍射微透镜阵列可具有良好的成像性能。     

二元光学法在微透镜制作中的应用

对二元光学的产生和发展作了介绍,并阐述了二元光学元件之一的微透镜(microlenses)的设计、制作和测试方法以及它们的主要应用。微透镜的设计是基于已成熟的标量衍射理论;而其制作过程包括:计算机设计波面相位、产生掩模版、光刻或离子(束)蚀刻以及复制产生微透镜,其关键技术蚀刻方法有等离子蚀刻技术和反应离子蚀刻RIE(Reactive Ion Etching)技术;微透镜的测试主要包括衍射效率(diffractive efficiency)和点扩散函数(PSF)的测试,有直接法和间接法两种测试方法。微透镜可以微型化与阵列化,并且可以同微电子器件一起集成化,具有广泛的应用前景。     

石墨烯纳米片/Si-Pb二元复合凝胶玻璃光限幅性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯、醋酸铅为先驱体,将石墨烯纳米片（GNSs）引入二元无机凝胶网络中,成功制备了Si-Pb二元复合凝胶玻璃。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱和开孔Z-扫描对GNSs/Si-Pb二元复合凝胶玻璃的形貌、结构、线性光学和非线性光限幅性能进行研究。结果表明,通过先驱体的水解缩聚可将GNSs成功引入到Si-Pb二元凝胶玻璃中,所得复合凝胶玻璃具有良好的均匀性和高透明性。GNSs在引入Si-Pb二元凝胶玻璃后非线性光限幅性能有所提高且可通过调整GNSs在玻璃中的浓度来优化复合凝胶玻璃的光限幅性能。以上结果为拓展GNSs在非线性光学领域的材料化及器件化提供了实验依据及理论基础。