大角带宽高衍射效率体全息光栅的设计和制备

高性能体全息光栅是全息波导的重要耦合元件,角带宽小、平均衍射效率不高是制约体全息光栅性能的重要因素。以不对称倾斜记录为出发点,设计并制备了大角带宽高衍射效率的体全息光栅。首先讨论在横电模式光和横磁模式光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全息光栅的角带宽的关系,从而确定获得大角带宽高衍射效率体全息光栅的最佳记录参数。实验结果表明:在参考光入射角度为25°、信号光入射角度为30°时,制备的体全息光栅的角带宽达到±14°,衍射效率为82%。

多重结构对体全息光栅衍射角带宽的拓展

以Kogelnik耦合波理论为基础,从理论上分析了反射体全息光栅衍射效率的影响因素,提出了采用多光栅重叠衍射拓展体全息光栅角带宽的方法。针对衍射均匀性的要求,分析了多重光栅重叠衍射的物理过程,给出了相邻光栅拼接时的布拉格角偏移量,得到了多重光栅衍射角带宽随光栅重数和折射率调制度的变化关系。理论计算结果表明,多重光栅衍射角带宽与多重光栅数量和光栅折射率调制度均呈现出线性增加的关系。在合适的折射率调制度下,通过增加光栅数量可显著增加衍射角带宽。

AR显示系统中基于叠加光栅结构光波导的视场角优化

增强现实(AR)技术的应用前景广泛,但现阶段受技术水平限制,所制造的AR眼镜的视场角普遍较小,限制了AR眼镜在日常生活中的应用.为扩大视场角,根据Kogelnik耦合波理论,提出了一种将光栅矢量与介质表面法线方向夹角分别为14.5°,24.0°,35.0°,厚度均为4μm,周期为182 nm的3个全息光栅叠加在一起的结构波导光学设计.通过计算得出此结构具有50.0°左右的视场角.这种结构能让AR眼镜有更大的视野,用户因此能获得更好的体验感.

用于平面波导的体全息光栅设计和制备

设计了一种不对称反射式体全息光栅以实现大角带宽和高衍射效率。讨论了记录角度和衍射效率的关系,获得几组衍射效率较高的记录角度的组合。分析这些组合的角带宽,确定记录角度。采用全息干涉法制备了体全息光栅。实验结果表明:在记录角度是10°和59°时,角带宽为24°,衍射效率为90%,但峰值波长出现偏移,调整记录角度以改善波长偏移。设计的体全息光栅具有较大角带宽的同时,保持了较高的衍射效率,具有较高的实际应用价值。

一种基于快速分解后向投影的条带SAR成像新方法

快速分解后向投影(Fast Factorized Back-Projection,FFBP)最初用于超宽带SAR成像,并在聚束SAR信号处理领域取得了巨大的成功。然而,由于积分孔径和角域升采样的限制,FFBP算法难以直接用于条带SAR处理。为了提高FFBP算法在条带SAR处理的实用性,该文从积分孔径和角域波数带宽的角度出发,提出一种适用于条带SAR处理的重叠图像法。该方法极大地保留FFBP算法的运算效率,有效地避免因角域升采样带来数据量大的问题。最后,通过斜视条带SAR仿真实验验证了该方法的有效性。

Design of large acceptance angle polarizing beam splitter for laser-based displays

The performance of broadband polarizing beam splitters(PBSs) is sensitive to the incident angle.By taking account of the spectrum of the laser source and using the needle optimization method,a large acceptance angle PBS for laser-based displays is designed.The average degrees of polarization in transmission and reflection can reach 0.989 and 0.980 for an acceptance angle of 13.6?in air using two materials,while better results of 0.993 and 0.989 for an acceptance angle of 14.8?in air are attained when three common materials are used.Both designs consist of 40 layers.