连续型平面衍射聚光透镜掩模的制作

针对目前二元光学元件掩模制作工艺过程的诸多不足,对连续型平面衍射聚光透镜掩模的激光直写制作工艺进行了研究。基于基尔霍夫标量衍射理论,采用光线追迹法设计了连续型平面衍射聚光透镜掩模。采用激光直写技术,利用CLW S-300M/C极坐标激光直写设备、S1830光刻胶和M ICROPO S IT-351显影液,进行了刻写实验。实验表明,激光能量、预烘烤温度、显影液浓度以及预曝光对掩模微结构的制作均有影响。最后制作了掩模。与二元光学元件掩模的制作工艺相比,该技术具有工艺简单、制作周期短且易于操作的优点。

毫米波平面衍射天线的光学原理

基于标量衍射理论,应用衍射光学技术,设计了一种新型毫米波天线-准光学平面衍射天线。这种天线(与透镜以及抛物面相比)具有损耗低、厚度薄、重量轻、体积小等特点,并且具有较高的电性能,有实用价值。对设计理论和空间遮拦效应进行了详细的讨论。对焦平面上场分布进行了计算机模拟。给出了电性能实际测量的结果。

用双单色仪组成平面衍射光栅的相对衍射效率测试系统的研究

给出了一种用双单色仪组成平面衍射光栅相对衍射效率测试系统的设计方法,分析与探讨了其光学、机械、电子学各部分对系统测量精度产生影响的关键因素及其抑制手段。测试结果及实践证明:该系统各项主要指标较为先进,测试数据可靠稳定。

毫米波介质平面衍射天线的研究

平面衍射天线是一种基于衍射光学原理,制作平面位相结构以克服传统天线的体积大、重量大的缺点,这种天线在宏观上具有平面结构,容易与载体共形,同时与国外广泛采用的离散位相的衍射天线相比,具有更好的性能,更大的灵活性,因此得到人们越来越多的重视.

光栅衍射实验现象引发的新思考

实验中发现平面衍射光栅各级明条纹的亮度随衍射角和入射角的变化而变化 ,这与理想状况下光强公式存在较为明显的歧离 ,其原因是公式推导过程中忽略了入射角和衍射角变化所带来的影响 ,考到这些倾斜因素 ,对平面衍射光栅光强公式做了理论上的修正 ,得出了更普遍更准确的光强公式。

圆对称情况下瑞利索末菲衍射积分的数值算法

研究了圆对称情况下瑞利 索末菲衍射积分的数值算法 ,使光衍射的高精度数值计算能够在PC机上实现。

非傍轴标量衍射理论与分数傅里叶变换

在傍轴近似标量衍射理论中,菲涅耳衍射与分数傅里叶变换可实现相同的光波传播物理过程,通过变量代换可得到光波传播的菲涅耳衍射积分公式与分数傅里叶变换的关系。当衍射孔径可与波长相比拟时,傍轴近似不再成立。在平面波角谱衍射理论基础上,推出非傍轴近似下的标量衍射理论,并利用变量代换得出非傍轴近似下光波传播的衍射公式与分数傅里叶变换的关系,非傍轴标量衍射理论可以写成一个二次相位因子与分数傅里叶变换的乘积形式。以平面波矩孔衍射为例,利用计算机数值计算验证,结果表明,在特定观察球面上,非傍轴标量衍射场与分数傅里叶变换场等效。

便携式分光测色仪光学设计

光学系统是分光光度计的核心部分,以光谱仪基本原理和光学设计理论为基础,以便携化、低成本、且满足设计要求的光谱范围和分辨率为具体设计目标,对李特洛系统、艾伯特-法斯梯系统、切尔尼-特纳系统、交叉式切尔尼-特纳系统这4种可行的设计方案进行了比较与分析,提出以平面衍射光栅作为色散元件的非对称交叉式C zerny-Turner结构作为该设计的系统结构。用光学软件对该系统进行模拟和优化,设计结果表明:设计的系统光谱范围为360 nm～740 nm,光谱分辨率为10 nm、F数为5.25、光谱展开为44.1 mm、系统体积约80 mm×69 mm×62 mm,满足精度高、体积小及成本低等设计要求。

近红外光谱烷烃类气体定量分析系统的研究

介绍了一种近红外光谱烷烃类气体在线定量分析测量方法。该方法以单片闪耀光栅为核心构成分光系统,分析计算了分光系统的关键参数,设计构建了硬件系统平台,完成了窄带光束实验测试和烷烃类七种单组分气体光谱探测实验。实验表明,入射狭缝为2mm时,分光系统在中心波长1200～1800nm波段内能够分离谱宽为10nm的窄带光束,出射光束中心波长步进扫描步长优于0.1nm。光谱探测实验证实七种气体在1600～1800nm波段内存在较强的特征谱线,但存在严重的交叉混叠现象。甲烷谱线位置与HITRAN光谱数据库相吻合。实验结果表明该方法有可能用于混合气体探测,且结构简单、成本低廉,为后续研究提供了技术储备并明确了研究方向。

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法 ,随工作台的移动 ,光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移 .阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法 ,二次衍射光线的两两迭加 ,形成两组干涉条纹信号 ,且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比 ,通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移 ;检测光路布置在工作台下方 ,通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器 .实验分析了工作台的测量精度 ,有效分辨率提高到 1 0nm .

Monk—Gillieson 分光系统在制备色谱中的应用

一种利用反射式平面衍射光栅置于非平行光束中的 Monk—Gillieson 分光系统,近年来被大量应用于制备型液相色谱的紫外检测器中。本文介绍工作波长范围为190～360nm,波长连续可调的紫外分光检测器的设计计算及光学特性——像差及色散特性分析,还给出了该系统主要性能指标的理论估算结果。

电子光学

TN827.1 98053495毫米波平面衍射天线的光学原理=Optical princi—ple of the millimeter—wave plalle—diffractingantennas[刊,中]/樊仲维,卢振武,廖江红(中科院长春光机所应用光学国家重点实验室。吉林,长春(130022))∥自然科学进展。—1997,7(6).—682—687基于标量衍射理论,应用衍射光学技术。

杨氏双缝实验光强分布的Fourier变换计算方法

对于杨氏双缝这一著名的波动光学实验 ,依据平面波衍射理论 (RSD理论 ) ,运用Fourier变换方法 ,计算杨氏双缝实验的光强分布 .这种方法区别于一般文献中通过计算光程差来得出光强分布的方法 ,理论性较强 .

北京海光仪器有限公司SPS8000电感耦合等离子体发射光谱仪

该仪器为单道扫描型ICP-AES,能够进行定性及定量分析,能实现一次进样多元素同时分析,可编辑分析条件和分析数据文件,具有控制等离子点火、灭火、波长定位等多项功能,可脱机使用软件,随时查看数据库资料、修改参数,符合JJG768—2005发射光谱仪鉴定规程中的技术要求,达到A类仪器水平。1、性能特点（1）超小型：是目前世界上体积最小的单道扫描型光谱仪,大小仅为750×680×665mm。

Free electron laser based on the Smith-Purcell radiation

A Smith-Purcell （SP） free electron laser （FEL） ,composed of a metallic diffraction flat grating,an open cylindrical mirror cavity and a relativistic sheet electron beam with moderate energy, is presented. The characteristics of this device are studied by theoretical analysis,experimental measurements and particle-in-cell （PIO） simulation method. Results indicate that the coherent radiation with an output peak power up to 50 MW at millimeter wavelengths can be generated by using relativistic electron beam of moderate energy.

Characteristic Analysis of Diffraction from the Restricted Output End Surface of Single Mode Planar Waveguide

As for single mode symmetric step refractive index structure dielectric planar optical waveguide, when its output end is restricted, the diffractive field distribution is derived. It can be expressed as the convolution between the Dirac function and the Sinc and Lorenz functions. It is helpful to deepen the recognition of the restricted diffraction. The characteristic of the diffractive field is discussed. The variational curve of the full angle width at half maximum intensity of central bright fringe versus the half width of slit is presented by numerical calculation, and the fitting curve with the exponential function is close to it.

波动光学

O431 2001010001杨氏双缝实验光强分布的Fourier变换计算方法=Calculation of intensity distribution of light forexperiment of Young’s double slits by methodof Fourier transform[刊,中]/关智武(郑州工业大学数理力学系.河南,郑州(450002)),孙长庚(华北水利水电学院信息工程系.河南,郑州(450045))∥郑州工业大学学报.-2000,21(1).-81-82对于杨氏双缝这一著名的波动光学实验,依据平面波衍射理论(RSD理论),运用Fourier变换方法,计算杨氏双缝实验的光强分布。这种方法区别于一般文献中通过计算光程差来得出光强分布的方法,理论性较强。(赵桂云)

Beam Parameters for End Diffraction of TE_0 Mode of Planar Waveguide

The relation between diffractive beam parameters and normalized frequency is analyzed that leads to two improved Tormulas for two kinds of mode-field halT-widths and several formulas for divergence angle as well as beam propagation factor. The numerical calculation indicates that the maximal relative error is less than 0.5% within a reasonable parameter range.

CCD扫描检测光束准直度

提出一种检测光束准直度的新方法。在对波面矢高进行定义的基础上,提出CCD轴向扫描检测激光束准直度的方法。利用采样光波在会聚透镜后形成的衍射图样,测量两个相同基准衍射图样之间的距离,即可确定入射光波的波面矢高,进而确定入射光波的准直度。在给出测量原理及模拟基准衍射图样的基础上,进行了实验验证。CCD轴向扫描方法具有结构简单、加工便利、操作方便的特点,是检测光束准直度的有效方法。