基于聚合物分散液晶全息光栅的可调增益均衡器

从理论和实验两方面分析研究了聚合物分散液晶全息光栅在632.8nm光波的入射下的衍射谱特性和电压可调特性,实验结果与耦合波理论的计算结果具有很好的一致性,从实验上验证了用耦合波理论来描述聚合物分散液晶全息光栅的衍射特性是恰当的.并且提出了利用聚合物分散液晶全息光栅对掺饵光纤放大器增益谱进行平坦化的方法,利用聚合物分散液晶全息光栅的电压可调特性可实现动态增益均衡.运用该方法,可使掺饵光纤放大器在C波段1530～1560 nm内,温度在0℃～65℃范围内变化,掺饵光纤放大器自发辐射谱的不平坦度从3.3dB降到0.2dBp-p(峰-峰值).

多光纤全息干涉法制作光子晶体

全息干涉法是一种结构简单、快速的光子晶体制作方法。多光纤干涉法无需使用扩束和分束装置,进一步简化了装置的构成。文中理论模拟了双光纤和三光纤干涉所形成的全息光子晶体结构,并考虑光纤强度的不均匀对光子晶体晶格结构的影响。实验上采用双光纤和三光纤干涉装置实现了光子晶体结构的观察和记录,并与理论结果进行比较,实验与理论吻合的很好。而且,在此方法的基础上,精密控制光纤出射端的位置进行扫描光刻,可以实现不同周期、不同尺寸的大面积光子晶体的制作。

液晶多肽及其应用研究

基于国内外最新研究文献,系统论述了近年来液晶多肽的大分子链结构、液晶性能及应用前景等方面的研究进展。指出液晶多肽在一定条件下将出现各向同性态到各向异性态的可逆转变,伴随着大分子链从线圈状到螺旋状的可逆改变。聚[γ 苄基 L 谷氨酸酯]有序度参数可达0.875。二次谐波的产生证明了有些液晶多肽呈现奇异的胆甾相结构,其胆甾相由极性向列型片晶组成,且分子偶极矩和长轴方向平行。多肽既可显示溶致液晶性又可显示热致液晶性,其液晶相多为胆甾型,有时呈向列型。外加场如取向场及电场对多肽的液晶性也会产生强烈影响。液晶多肽可加工成液晶态水凝胶、纤维和薄膜等,可望用作全息照相材料、光学元件、彩色滤色器以及溶致液晶电池等。

光纤全息散斑干涉计量

脉冲激光经光导纤维传输后，其偏振性变化为随机分布，相干性有所降低，但它用在全息干涉计量中却有突出的优点，对于涉条纹的形成和清晰度没有影响。经常使用的光纤散斑全息干涉系统有两种类型：一种是只用传光束形成物光，参考光，此种系统形成的全息象清晰度有所下降，但做全息干涉计量时对条纹的衬比度和清晰度没有任何影响．另一种类型是物光和参考光都是用光导纤维传输，然后用光纤传象束将物体的象进行传输，再用透镜将其成象在底片上，做双曝光全息干涉时则形成全息散斑干涉计量，用全息方法再现时干涉图类似“杨氏”条纹。本文对上述两种系统，结合实验结果、分三种情况进行了研究。文章共分为三个部分：（一）引言；（二）散斑全息干涉计量；（三）结论。

彩色图象的高密度存储

本文介绍利用多通道光纤面板作分色与合成元件,液晶光阀(LCLV)作空间光调制器,实现了彩色图象单波长全息高密度存储的新技术。此法还可以实时地进行彩色景物的全息高密度存储。

基于光纤像面全息的金属构件微位移测量

针对激光全息技术能处理常规方法难以解决的问题以及光纤具有环境适应性的特点,设计了一种基于光纤像面全息干涉计量对金属材料构件微小位移测量的方法.通过对不同芯径传像光纤束情况下的成像结果分析,得出了与材料力学相符合的结论.实验结果表明,提出的方案适用于对金属材料特性的高精度测量,可以解决阻碍激光全息技术推广应用和发展的环境要求.

菲涅尔全息型波分复用器的初步设计与制作

提出一种利用离轴全息菲涅尔透镜制作全息型波分复用器的新方法.全息菲涅尔透镜具有会聚和色散两种功能,因此在光纤通信的波分复用元件中存在巨大的应用潜力.此种元件的主要优点为节省辅助元器件,并且成本低.阐述了波分复用器的设计原理和制作方法,其工作的中心波长为1550nm,信道间隔为2nm.通过理论分析证实制作的元件满足光纤通信系统的要求.给出了初步的实验方法、实验结果并进一步讨论了应改进的方案.

现代光电检测综述

本文综述了光电检测方法,特别是常用的各种光纤传感器,外差和赝外差技术在光电相位检测和频率检测中的应用。文章还描绘了近年来由于全息干涉计量、散斑干涉计量、云纹和投影条纹技术与CCD摄像机和计算机相结合,因而发展出了不少崭新的光电检测技术。它们在工业中得到了越来越广泛的应用。本文还介绍了全息干涉计量、散斑干涉计量在无损检测中的应用,以及最近发展起来的激光超声技术在无损检测中的应用前景、光纤传感在智能材料和智能装置中的应用。

用光纤完成全息资料存储实验

本文提出了用光纤实现资料存储的方法 ,特点是操作简单 。

基于全息光学元件的光纤光谱仪的光路设计

基于全息光学理论分析了全息光学元件的高斯成像性质,包括光焦度、成像位置、衍射效率以及作为光纤光谱仪光栅元件的可行性,并以全息光栅的成像理论以及光谱仪工作原理为基础,设计了光谱仪器光学系统的各个参数,通过Zemax软件的仿真、像质评价及优化,得出最终的参数和模拟结果。所使用的全息光栅记录波长为575nm,记录光束之间的夹角为10°,一束为平面波,一束为球面波,焦距40mm,使用+1级衍射光,光栅孔径为10mm。光谱仪的工作波长范围为400nm^800nm,体积140mm*30mm*40mm,谱面展宽29.1mm。通过在光学平台上搭建光路,利用已研发完成的电路系统及光谱仪软件,针对汞灯光谱进行了试验,光谱分辨率优于8nm,测量得到的汞灯光谱与标准汞灯光谱一致,表明了所设计的基于全息元件的光纤光谱仪光学系统是可行的。

可变波长紫外-可见光检测器的研制和应用

本文介绍可变波长紫外-可见光检测器的研制和应用.采用凹面全息光栅、光导纤维分束器等新技术,以及锥形流通池设计,构成双光束光学系统,以功率MOS场效应晶体管新型功率器件构成灯电源电路,单片微机控制系统完成时各个机械部件的控制,以及提供固定波长、时变波长两种工作模式.本文还以NO_2-和Br分离检测实例证实时变波长工作模试,将显著地提高检测灵敏度.

基于非对称全息干涉的倾斜光纤光栅研究

为了突破现存的倾斜布拉格光纤光栅制作方法的局限,提出了采用非对称光路制作倾斜条纹反射式光纤光栅的方法。该方法是通过在全息光路中加入柱面镜,将圆形光斑聚焦成线状激光,线状激光以平行于材料层的方式写入,从而获得不同倾斜角度,条纹间距任意的倾斜光纤光栅。通过写入条件的控制,达到精确控制光栅的反射率和带宽的目的。模拟仿真和分析表明这种方法对实际制作倾斜光纤光栅具有一定的参考意义和实用价值。

基于数字全息图的光纤折射率测量研究

利用数字全息显微层析技术构建了光纤折射率测量的测试系统,包括光路系统与软件系统.以物光波的相位分布曲线为依据由CCD记录最优的数字全息图;在优化频谱图的基础之上对全息图做频域滤波,准确选取物光波所对应的频谱范围;使用基于角谱理论的再现算法提取出物光波的相位分布信息,并通过模拟全息图验证相位提取的准确性;由单幅全息图提取的相位分布信息,结合光纤的多层模型,还原出光纤断层面沿直径方向的折射率分布.以单模、多模光纤为实验样品进行了测量,测量结果与S14折射率测量仪的测量结果吻合,精度可达10-4.实验对比结果表明本文方法可简单、快速、准确地测量光纤内部的折射率.本文还对特种光纤的折射率进行了测量研究.

基于数字全息层析术对单模光纤折射率三维分布的重构研究

提出了一种基于数字全息层析术的数字重构方法。针对单模光纤(SMF)的折射率分布具有轴对称性的特点,可仅根据在任一与光纤轴向垂直的旋转角度下从数字全息图再现出的相位分布,采用层析算法重构出与SMF轴向垂直的折射率断层分布。通过获取SMF的折射率断层分布,就可获取其折射率三维分布。与以往测量SMF折射率分布的方法相比,本文方法具有对被测样品无损、测量方法简单及测量速度快等特点。理论分析与光学实验结果均验证了本文所提方法的有效性。

三视角数字全息层析重建光纤折射率实验研究

为了提高数字全息层析技术的动态特性，提出一种三视角实时采集数字层析全息图记录系统及层析全息图的处理方法。设计并实现了包含有三束物光波、一束参考光波的三视角离轴全息干涉光路系统，形成单幅层析全息图;根据单幅层析全息图的频谱分布特点，提出了全息图中各向干涉分量的提取方法，以折射率渐变型光纤为实验样本开展了实验分析，层析重建了光纤横截面的三维折射率。实验结果验证了这种方法的正确性和有效性，研究结果可应用于活体细胞形态的实时监测。

光纤编码保密全息存取方案

提出一种所谓光纤编码——全息记录的新保密存储方案,并给出了验证结果,它具有保密性能强,存储空间省的特点。

多模光纤束激光斑纹场的一些特性

实验研究了不同结构的多模光纤束斑纹场的单缝、双缝、三缝衍射花样及锲形空气薄膜干涉条纹。用 Y型多模光纤束拍摄了斑纹场全息光栅 ,研究了它的衍射花样。成功地用多模光纤束传光 。

体相位全息光栅式波分复用器的研究

利用体相位全息光栅的优良特性,研制光栅式密集型波分复用器(DWDM)。准直后的信道波长通过体相位全息光栅两次衍射,在焦面上实现信道波长的分复用。阐述了体相位全息光栅的独特结构特点,给出了体相位全息光栅式密集型光波分复用器件的原理图,计算出各个信道的位置及间隔,用Zemax仿真出设计模型。相比于薄膜滤光片式器件而言,具有许多独特的优良特性,能够实现更密集更多信道数量的分复用。

光纤照明数字全息显微镜实验研究

设计并组建了光纤照明的多分辨率数字全息显微镜系统。激光器出射的激光经光纤耦合器、光纤分束器,分别形成照明样品的照明光波和参考光波。照明光波经扩束准直后透过样品形成物光波,与参考光在图像传感器表面干涉形成全息图。相较于普通数字全息显微镜,该系统更加紧凑稳定,并且通过转动物镜转盘,可选择采用不同的显微物镜,实现多分辨率显微定量相位成像。对该系统进行了实验测试,首先用标准样品聚苯乙烯微球验证了该系统定量相位成像的准确性,并测量了系统的时空噪声,得到空间噪声在2 nm以内,时间噪声在0.8 nm以内;然后将系统应用于单模光纤、微光学元件和生物样品的测量,获得了准确的定量相位像。实验结果表明组建的光纤照明多分辨率光纤型数字全息显微镜稳定性高,能够实现准确的定量相位成像。