对布拉格条件的严格推导

在波动光学的范畴内,根据基础物理中光的衍射理论,定量地推导了布拉格条件.

螺旋波纹波导模式分析

通过螺旋波纹波导的耦合波方程,考虑到波的左右旋转方向及波的前向和反向等因素,给出了波导中可能存在的所有模式,由耦合方程的特点和布拉格条件分析了各模式之间的关系,给出对应于螺旋波纹波导回旋行波管和螺旋波纹波导回旋返波管的模式耦合特点,并给出耦合关系和波导的模式耦合规则。结合螺旋波纹波导的色散方程,讨论了不同波纹周期和波纹起伏程度对模式耦合的影响:波纹周期的增大,使得电子注的加速电压变大;如果波纹周期太小,则工作模式线性变得很差。阐述了螺旋波纹波导回旋行波管克服模式竞争的机理。纹起伏程度较大,工作模式和非工作模式分离程度变大,对克服模式竞争比较有利。

PDMS基光子器件的耦合光栅与波导研究

基于柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)的优异特性,面向紫外和可见光波段进行光子器件基础研究和设计。通过单模波导以消除模间传输损耗,基于布拉格条件的数值解析和有限元仿真优化设计耦合光栅结构,实现了光栅刻蚀比为0.9、周期为570 nm的峰值损耗为6 dB的单模波导集成型耦合光栅。结果表明,基于PDMS的芯片光子结构可以实现低损耗波导传输和高效波导光子获取。该工作为PDMS基柔性芯片光子集成器件奠定了理论和设计基础。

显示反射全息图单光束相干复制技术

描述用单光束激光复制银盐白光显示反射全息图的技术本技术的关键：１） 母全息图的颜色必须恢复到满足其布拉格条件；２） 复制所用的光波与记录母全息图时的参考波相同；３） 复制所用的激光采用平行偏振，以减少界面反射；４） 采用白糖溶液作为折射率匹配液。

以波导光栅耦合器为案例的教学探讨

光栅衍射是大学物理光学部分的重要教学内容,光栅波导耦合器是光电类本科生在后续专业课中将要学习的重要光电子器件。本文以波导光栅耦合器为案例,分析了该器件的工作原理与光栅衍射原理的内在联系,讨论了将该案例融入大学物理光栅衍射教学中的思考与方法。在光栅衍射教学中引入该案例有助于拓展学生视野、提升教学质量,也为与后续专业课在知识点上的对接奠定了理论基础。

应用光学光学系统设计指南——第十九章 相干光学系统

19.3.6 特殊用途的全息术19.3.6.1 全息衍射光栅点光源的傅里叶全息图是一种正弦光栅。这样的光栅如果很薄,那么所有的能量集中在零级和一级中;如果很厚,并且在布拉格衍射控制下,那么所有能量集中在一个级内。于是,全息术为制造有效的衍射光栅提供了一种相当简单的方法。

基于铌酸锂薄膜的低损耗切趾光栅耦合器

基于铌酸锂薄膜提出了一种新型的低损耗切趾光栅设计方案,在线性改变填充因子的同时根据布拉格条件对每个光栅周期进行调控。此方案不仅提高了向上衍射效率,还增加了向上衍射模斑和单模光纤模斑的重叠积分,极大地提高了耦合效率。1550 nm处对于TE模式耦合效率达到81.3%(0.90 dB),是目前已报道的基于无反射层铌酸锂薄膜的光栅耦合器设计方案中耦合效率最高的。考虑到实际工艺下波导存在刻蚀倾角,基于合理推广的布拉格条件同样对光栅周期进行调控,优化了带刻蚀倾角的切趾耦合光栅,耦合效率高达60.0%(2.22 dB)。

二步法大景深反射全息图

以开拓反射全息图的景深表达能力为目的,从反射全息图的共轭物像关系出发,利用反射全息图的均匀介质耦合波理论和布拉格条件,对其白光再现像模糊作了具体的分析和讨论,得到色模糊和线模糊的表达式。指出反射全息图上不同各点对任意白光再现像点的色模糊和线迷糊的影响均存在差异,给出反射全息图白光再现像的景深表达式。实验利用二步法制作了一张景深为83 cm的反射全息图,与大景深彩虹全息图再现像相比,其再现像的立体感更加强烈。理论分析和实验结果表明,光源的再现角度和观察距离对反射全息图的再现像景深大小影响显著。在再现光垂直于反射全息图平面照明情况下,反射全息图具有最好的景深表达能力。