锥形轮廓亚波长二维表面浮雕结构的矢量衍射特性

本文利用严格耦合波理论对多台阶逼近锥形轮廓的亚波长二维表面浮雕结构进行了计算分析 .从本文的计算结果来看 ,采用多台阶来逐步逼近锥形轮廓的亚波长零级二维表面浮雕结构具有在宽波段、大视角上能够实现抗反射 ,并且对光波的偏振态下不敏感的特性 .从而使得该结构为薄膜光学在材料的选择方面提供了极大的选择自由度 .

DMD衍射特性及其在红外场景仿真中的应用

为了提高基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统输出图像对比度,分析了DMD的结构及工作原理,利用其类似闪耀光栅的结构特点,建立仿真模型。利用傅里叶光学分析其衍射特性,并用MATLAB进行仿真。当单色平行光入射,通过改变输入光波波长,分析衍射光强分布变化,得出入射光波波长与微镜片越相近,衍射效果越显著;通过改变入射角,分析衍射光强变化,得出在一定范围内改变入射角,衍射光强发生偏移,对输出图像影响发生变化。在红外场景仿真系统中,可以通过改变光源入射角提高输出图像的的对比度。

软X光谱学光子筛衍射特性的实验表征

概述了谱学光子筛的设计原理,计算了其透射率,并对设计的软X光谱学光子筛的衍射模式在光学波段进行了模拟计算和实验表征。结果表明,这种新型色散元件具有良好的、与设计预期一致的单级衍射特性,3级及以上的高级衍射能被有效抑制。与传统的透射光栅和以前设计的单级衍射光栅相比,新设计的软X光谱学光子筛更易于实现自支撑,可望在极紫外和软X光谱测量过程中得到广泛应用。

相位掩模的近场衍射特性分析

用相位掩模法制造光纤光栅是一种简单、有效的方法 .本文用标量衍射理论对相位掩模的近场衍射特性进行了分析 ,讨论了各级衍射光形成的干涉条纹的分布情况 。

受光阑限制贝塞耳-高斯光束的衍射特性

对贝塞耳-高斯光束经不同几何构形光阑的衍射作了比较研究。结果表明,在选取合适的光阑参数情况下,锯齿光阑能减弱所关心区域(F=20)轴上光强的衍射调制,而超高斯光阑能抑制大部分菲涅耳区(F>3.7)的衍射调制。锯齿光阑和超高斯光阑都有较大的填充因子,使用合适的超高斯光阑可得到有较大填充因子(如fSuper-Gaussian=0.25)又更平滑的横向光强分布。数值计算说明,为有效抑制光强的衍射调制,适当选取超高斯光阑的阶数n和半宽ws(如n=4,ws=0.4mm)是必要的。

Ce∶KNSBN晶体衍射特性研究

在非同时读出条件下测量了 Ce:KNSNB晶体两波耦合体光栅衍射效率随写入光强比、写入光偏振态和写入光夹角的变化关系 ,并与同时读出条件下衍射效率变化规律的测量结果进行了比较 ,发现二者基本一致 .利用耦合波理论对实验结果进行了理论分析和拟合 。

光学波段量子点阵衍射光栅的衍射特性

概述了量子点阵衍射光栅的原理及制作方法,并设计标定实验,研究了不同角度及不同波长入射情况下量子点阵光栅的衍射特性。研究结果表明:量子点阵光栅不存在高级衍射,只保留了±1级和0级衍射,具有理想的单级衍射模式。光学波段量子点阵衍射光栅的成功研制为研制紫外、X光波段具有单级衍射特征的光栅提供了契机。

任意面形介质光栅的衍射特性分析

采用严格耦合波理论(RCWA)和多层近似法,详细的推导了任意面形介质光栅的衍射问题,得出了其矩阵求解方程,并采用增强透射矩阵法来避免直接求解带来的数值不稳定,提高了计算效率。使用该方法对梯形光栅进行了数值计算,结果表明采用严格耦合波理论和多层近似法,可以方便、有效地求解任意面形介质光栅的衍射效率问题,计算中光栅在不同参数下衍射效率的总和严格等于1,且未有数值不稳定性问题。

二元光栅衍射特性的矢量理论分析

根据麦克斯韦基本方程组，推导了描述二元光栅衍射特性的矢量理论分析方法——严格的耦合波方法，给出了ＴＥ、ＴＭ 两种偏振模式入射下的耦合波方程。应用该方法对二元位相光栅的衍射特性进行了分析，验证了该方法的收敛性及准确性。讨论了光栅周期、光栅深度、入射波入射角度等参数对光栅衍射特性的影响。

一维物质结构的模拟及其衍射特性的考察

讨论几类一维准晶的结构、理论模型、有序度及其 Ｘ 射线衍射特性。

亚波长介质偏振分束光栅的衍射特性

采用严格耦合波理论并结合矩阵LU分解法,分析了亚波长介质光栅的刻槽深度、占空比、入射角、入射波长等参数对TE偏振和TM偏振0级衍射效率的影响。结果表明:在1550 nm波长处,出现瑞利反常现象。由此提出利用瑞利反常现象设计工作波长为1550 nm的偏振分束光栅,通过优化设计确定了最佳设计参数,即光栅周期为λ0/2,瑞利入射角为30°,刻槽深为0.9λ0,占空比为0.5。结果表明,参数优化后的偏振分束光栅可以使TE偏振0级反射波和TM偏振0级透射波同时达到近100%的衍射效率。

啁啾相位掩膜板的衍射特性研究

相位掩模制栅法是光纤光栅的一种重要的制作方法.而相位掩膜法的基本原理是紫外激光通过掩膜板后产生衍射条纹,使光敏光纤产生轴向折射率的变化,本文重点分析啁啾相位掩膜板的衍射特性及板后的干涉光强分布以便指导设计符合光波分复用技术要求的光纤光栅产品.

全息微光刻中全息掩模衍射特性的理论研究

通过耦合波理论分析,使用矩阵转换方法,对全息光刻中全息掩模衍射效率进行数值模拟计算,得出了影响全息掩模衍射特性的因素主要是显影前后记录材料平均介电常数的改变、介质的膨胀与收缩以及非共轭再现等,为实验研究提供了理论依据.

基于半波带分析法的菲涅耳波带片衍射特性的讨论

基于半波带的分析方法简单明了地分析了平行光经菲涅耳波带片衍射后的多焦点特性以及各焦点的光强变化规律

Cantor型分形光栅的夫琅禾费衍射特性研究

研究了Cantor型分形光栅的夫琅禾费衍射特性 ,使我们对分形结构上的衍射问题和特性有一定的了解 .

平行光斜入射光栅时的衍射特性研究

讨论了平行光斜入射光栅时的衍射现象和光谱特性,得到了平行光斜入射时的光栅方程、主极大级次的变化规律和对光栅的分辨本领和角分辨率的影响,并计算了斜入射角对光栅测波长实验结果的影响,对所得的结论进行了实验验证,其结果和分析结论完全符合。本文的结论对光学测量和光谱分析有一定的实际意义。

电控平行排列液晶光栅的光衍射特性研究

对电控平行液晶光栅的理论进行了分析,并配以结构原理图。通过对平行排列及90°扭曲排列液晶指向矢的计算,得出液晶盒中相应的折射率、相位差与电压之间的关系图,两者经比较证明平行排列更具适用性,并在实验中观测到了平行排列液晶光栅衍射特性与电压的关系。

两步起爆过程中爆震波衍射特性研究

为了研究两步爆震起爆过程,通过数值模拟研究了填充条件和预爆管出口伸进扩张过渡段的长度L对爆震波衍射特性的影响规律。结果表明:L越小扩张过渡段对爆震起爆的加强作用越明显,但预爆管与扩张过渡段间的渐扩通道对爆震波回传的阻滞作用越弱;L越大,则结果相反。因此,应选择合适的L使扩张过渡段与渐扩通道对爆震波传播的增强作用达到最大。同时,在L=35 mm时,爆震波能够较早地与扩张过渡段壁面作用形成高温、高压区,从而加强了爆震波的传播,且预爆管与扩张过渡段之间的渐扩通道能对回传的爆震形成一定的阻滞作用。

切趾体光栅在高功率光束下的衍射特性分析

基于波动方程,采用光束传输法,研究了sinc切趾体布拉格光栅的衍射特性,并验证了该方法的有效性。分析了因温度升高引起的背景折射率的变化对sinc切趾体布拉格光栅衍射效率的影响,分析了由高功率导致的sinc切趾体光栅形变对高斯光束衍射后的光强分布的影响。结果表明:光束传输法可以精确求解sinc切趾体光栅的光谱衍射效率,还可以计算经sinc切趾体光栅衍射后的衍射光束的光强分布;随着背景折射率的增加,sinc切趾体光栅的谱选择窗口漂移会越来越大;随着sinc切趾体光栅形变的增大,光栅的衍射效率会明显减小,且光强分布畸变会越来越严重。这为sinc切趾体光栅在高功率激光中的应用提供了指导。

溶胶-凝胶TiO_2薄膜的激光全息衍射特性

将全息图象以激光刻制的光栅条纹通过膜压的方法复制到溶胶-凝胶TiO2薄膜,在很大的视角范围内得到完整的再现.本文介绍了具有高折射率的溶胶-凝胶材料的选择和薄膜的制备方法;讨论了与再现全息图象有关的薄膜的光学特性.溶胶-凝胶TiO2薄膜的折射率n=1.8～1.9,薄膜厚度1～2 μm,正弦波状光栅,条纹深度大于100 nm对于增加全息图象的衍射效率是有利的.衍射效果随视角增大而加强,视角60°以上最好.