用二元位相光栅进行激光束叠加的研究

基于标量衍射理论,系统探讨了二元位相光栅实现激光束叠加的理论和位相光栅设计方法,利用新型遗传模拟退火混合算法得到优化的光栅参数,给出其用于分束和耦合时的模拟结果,并讨论实际误差对位相光栅耦合效率的影响。二元位相光栅用于激光束叠加有结构简单,调节灵活的优点,可以有效地提高激光束的功率密度和系统的整体性能。

具有特殊衍射强度分布的二元位相光栅设计

介绍了几种可形成特定衍射强度分布的Dammann位相光栅。在迭代设计中采用了模拟退火算法。对相位元件的输出特性进行了描述 ,同时分析了误差产生的原因。最后讨论了在金属表面激光改性处理中该类元件作为光束变换器件的应用。

衍射强度均匀分布的二元位相光栅

研究了衍射强度均匀分布的二元位相光栅的设计原理，利用微电子工艺加工了１６个衍射点强度均匀分布的二元位相光栅，并给出了实验结果。

二元位相型光栅分束器的改进设计方法

为改进传统分束光栅的设计中不考虑光栅的实际周期长度、光栅深度、基底厚度等因素对各透射级次光波振幅的影响,设计结果与实际制作光栅的分束效果相比差距较大的不足之处,基于矢量衍射理论,提出了光栅分束器的改进设计方法。改进前后的主要不同之处在于计算透过率函数时是否考虑光栅实际参数对入射光的影响。由于比传统方法的设计基础更严格,因而从与实验结果的对比情况看,改进方法提高了设计结果与实际情况的符合程度。

衍射光学元件的耦合波方程与分析

从 Maxwell方程组及其边界连续条件出发 ,导出了严格的衍射光学器件的耦合波方程 ,指出各级次衍射波之间存在着相互耦合效应 .用严格的耦合波衍射理论对二元位相光栅的衍射特性进行了分析 ,并与标量衍射理论分析的结果作了比较 。