基于直线电机和光栅测量系统的精确定位平台设计

阐述了如何利用直线电机的工作原理和光栅精密测量的特性，以代替传统的伺服电机和滚珠丝杠传动机构，从而进一步提高机床加工的定位精度。     

High efficiency panchromatic photopolymer recording material for holographic data storage systems

Studies carried out to gauge the potential of a metal-ion doped panchromatic photopolymer recording material for application in real-time holographic data storage is presented. The photopolymer films are spin coated on glass plates to ensure better surface uniformity. Volume holographic transmission gratings with peak diffraction efficiency of 80% could be stored in the photopolymer films of 100 μm thickness. An efficiency of 70% is achievable even for gratings recorded with exposure energy as low as 10 mJ/cm². A checkerboard pattern data page recorded in the photopolymer film using a defocused 4-f recording geometry could be reconstructed with good image quality. The experimental results illustrate the competency of the developed photopolymer for holographic data storage applications.     

Model of low spatial frequency diffractive elements recorded in photopolymers during and after recording

Photopolymer are appealing materials for diffractive elements recording. Two of their properties when they are illuminated are useful for this goal: the relief surface changes and the refractive index modifications. In this paper we use a 2-dimensional model, based on direct parameter measurements, for predicting the refractive index distributions during and after illumination. We have analyzed different recording spatial frequencies for photopolymers based on PVA/Acrylamide. This model was successfully applied to different photopolymer compositions with different values of monomer diffusion and polymerization rates.     

带状光纤多波长阵列光栅刻写工艺研究

为了实现一次性在八芯带纤上不同波长阵列光纤光栅刻写,采用专门设计的带纤夹具夹持光纤,使用电控位移平台对带状光纤整体施加拉力,利用相位掩膜工艺对光纤逐根曝光,采用扫描写入的方法进行汉明切趾,仅用单一相位模板就实现了八芯带纤上不同波长阵列布喇格光纤光栅刻写。刻栅过程由电脑编程控制,中心波长、波长间隔以及切趾方式可以灵活调整。结果表明,获得的光栅其3dB带宽为0.2nm、波长间隔为0.5nm、波长偏差小于50pm、反射率达到80%~85%。此种带状光纤多波长阵列光栅刻写工艺是完全可行的。     

利用光栅闪耀特性优化低通滤波器

为了滤除有效光信号中的光噪声,本文提出了一种利用光栅的闪耀特性将噪声和有效信号之间的夹角角度差放大,再通过光阑得到有效光信号的方法。通过分析和仿真,使用光栅的1、2级闪耀对入射时微小角度差进行放大比较适宜。放大倍数会随着闪耀光栅的周期的减小而增大。负斜入射角度差的放大效果比正斜入射的效果更好。     

光栅对压缩器在刻线不平行时的色散研究

针对光栅对压缩器刻线平行性失调会对压缩器色散特性造成严重影响这一问题,对刻线不平行的光栅对压缩器的衍射特性进行了分析,推导出了脉冲光束通过光栅对的光程。数值计算了2阶、3阶和4阶色散量,以及与光栅对严格平行相比的色散差。计算了输出脉冲的垂直谱位移,并将其作为刻线夹角的函数进行了分析。结果表明,存在刻线失调时,低刻线密度的光栅具有更好的优越性。     

光栅色散渐减和损耗对布拉格孤子传输的影响

运用有限差分法数值模拟了布拉格孤子在光纤光栅中的传输,计算和分析了光栅色散与光栅损耗对布拉格孤子传输的影响.结果表明,光栅色散渐减使脉冲的峰值增大,光栅损耗使脉冲展宽,两者对布拉格孤子在光纤光栅中的传输具有互补性,即两者对布拉格孤子的传输作用相反.在一定的情况下,两者使布拉格孤子在光纤光栅中稳定地传输.     

基于狭缝整形的低损耗飞秒光纤光栅制备

为了解决飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Gratings, FBG）损耗较高的问题,利用逐面法完成飞秒光纤光栅制备的实验研究。运用高斯光束传播的基本理论,通过狭缝整形技术对聚焦的飞秒激光能量分布进行等高宽整形,突破在光纤横截面内诱导产生圆形折射率调制的难点,最终制备得到低损耗的飞秒光纤光栅。开展不同狭缝宽度制备FBG的光谱特性对比实验,结果表明：利用光斑直径为5.0 mm的飞秒激光光束刻写FBG时,采用宽度为1.7 mm的狭缝制备得到的FBG插入损耗降低至0.15 dB,短波损耗降低至0.5 dB,验证了基于狭缝整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法的有效性。针对狭缝法制备的FBG反射率分散问题,提出控制折射率匹配液填充量以及调整飞秒激光能量的方法,并优化光束聚焦流程,成功降低FBG反射率的分散度。本研究对推动飞秒光纤光栅在大容量、高链路损耗等环境中的实际应用具有重要意义。     

利用掺铒光纤光栅实现应变测试中的温度补偿

为实现光纤光栅应变传感器使用中的温度补偿,设计并制作了掺铒光纤光栅测试系统,利用光纤光栅解调仪和高速数据采集卡分别测试了掺铒光纤光栅的布拉格波长及荧光寿命.通过测量在不同温度及应变作用下的光纤光栅布拉格波长及掺铒光纤荧光寿命,并对实验数据进行线性及非线性拟合,得到了掺饵光纤光栅的温度及应变响应测试结果.测试结果显示利用掺铒光纤光栅可以实现应变测试中的温度补偿,在不同测量范围内选择不同的拟合算法可以提高测量精确度.