物理光学中黑白光栅衍射特征的计算机仿真

1 引言 近几十年来,现代光学最重要的进展之一就是光学信息处理和数字计算的飞速发展。光栅作为传统的光学器件,在众多领域里发挥着重要的作用。随着光产业的不断发展,人们对光栅这样一种重要的光学器件提出了更多也更加苛刻的要求。通常,在光栅衍射实验中,其实验条件是非常苛刻的,这将影响我们准确地分析和研究其实验结果。     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

闪耀光栅原理及其应用

近几年,随着硅微加工技术的迅速发展和制作硅光栅技术的提高,闪耀光栅的制作变得更为容易[1,15].由于闪耀光栅具有零级分光的特性,使得它的应用研究日益成为人们关注的焦点.文章在阐述闪耀光栅原理之后,介绍了目前国内外闪耀光栅在单色仪、精密测量、激光整形、显示技术、光通信等方面的应用情况[5,6,10,15,16,18-20],并就其未来的发展做了展望.     

光纤光栅传感技术研究及应用

从光纤光栅的基本原理出发,综述了光纤布拉格光栅、长周期光纤光栅在温度、应变等方面的关联特性及光纤光栅传感器的构造、主要特点、技术参数等,并介绍了常见的光纤光栅传感器在各个领域的具体应用.     

新型全息光栅的研制及其在波分复用器中的应用研究

全息光栅在光学领域有广泛应用,尤其在波分复用系统和光纤网络方面.文中用自行研制的一种新型对红、绿光均敏感的双色非水溶性光致聚合物试制了分辨率＞4000line/mm的二重全息光栅,相比于刻划光栅而言,此新型光栅具有制作原理和工艺简单、一次成型、成本低、具有高衍射效率等优点.根据研究.此光栅以其损耗少、通道宽度窄等优点,可用来制作光栅型波分复用器等光学元件.     

光纤光栅传感器在土木工程结构健康监测中的应用

在土木工程领域，光纤智能检测方法是结构健康监测中一种新的方法。本文首先系统阐述了光纤光栅传感器的独特优点，然后，对光纤光栅传感器的结构和工作原理进行详细介绍,回顾了目前光纤光栅传感器在国际上和国内用于健康监测研究和应用的现状，及其光纤健康监测系统的构成、信号处理、安装等方面问题；最后，展望了光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。     

光纤光栅传感技术在重大工程结构诊断与监测中的应用

光纤光栅传感技术具有传统传感器无可比拟的优势,重大工程结构的健康诊断与监测是跨学科的前沿研究领域。介绍了光纤光栅传感技术用于重大工程结构的原理、国内外研究以及在重大工程中应用的概况,阐述了基于光纤光栅传感技术和应变模态理论的损伤自诊断智能结构系统的基本构成、原理,并指出近期应当加强光纤光栅传感技术的结构诊断、动态解调、工业化批量生产及其埋设等方面研究工作。     

光栅常数对向列相液晶响应特性的影响

通过二波耦合实验研究了C60掺杂向列相液晶中光栅形成的响应特性与光栅常数的关系。实验发现，在光栅常数较小时，光致电荷在扩散和漂移机制作用下能够很快移动到暗区形成空间电荷场，相位光栅响应较快；当光栅常数较大时，光致电较慢。荷移动到暗区时需要更长的时间，相位光栅的响应较慢。     

光栅应用发展现状

衍射光栅作为一种重要的分光元件,经过几百年的发展,已经形成了很多种类,除了广泛应用于摄谱仪进行光谱分析之外,新型的光栅已大量用于激光器、集成光路、光通信、光学互连、光计算、光学信息处理和光学精密测量控制等各个方面.综述了光栅的研究历史和现状,介绍了光栅的主要性质和应用,并根据光栅的特点对光栅进行了分类.     

平面反射光栅光栅常数测定方法探讨

反射光栅在光学仪器及激光器件等方面均有重要的应用。我们借鉴于透射光栅光栅常数测量方法,提出了测平面反射光栅光栅常数的六种方法;并以水银谱线中的5460.7A为例,用FGY-01型分光计进行了观测。用各种方法测量光栅数常d的相对误差均小于0.07%。这些方法普遍适用于角色散和光波长的测定。     

光电式光栅刻划机干涉控制系统及精度分析

采用莫尔条纹法对光栅干涉仪在工作过程中产生的干涉条纹进行分析,利用莫尔条纹的平均误差作用减少光栅刻划过程中的局部误差。实验研究表明,该方法控制光栅刻划机刻划出300l/mm和600l/mm的光栅,受环境影响小、结构简单且装调方便。     

三能级Λ型原子系统中边频对相位调制光栅的影响

利用原子相干与干涉效应研究了三能级∧型原子系统中边频对相位调制电磁感应光栅的影响。结果表明由于边频相干,该结构中电磁感应透明窗口从一个拓展到多个。调节合适的边频强度,分析吸收色散性质,利用边频相干效应,相位衍射光栅强度尤其是一阶衍射得到增强。该系统内合适的探测场失谐、边频与中心频率之间的频差、相互作用长度也对相位调制光栅效率起到增强作用。该研究对于发展新颖的量子信息光学、量子网络及光学成像等方面的器件有着潜在的应用。     

光纤光栅轴向应力传感模型的研究

对光纤光栅的应力传感特性进行了理论分析,提出了光纤光栅轴向应力传感的数学模型,得出了其应力灵敏度系数的理论值,并对轴向应力作用下光纤光栅的传感特性进行了实验研究,对比分析了理论与实验结果,讨论了光纤的力学参数对光纤光栅应力传感特性的影响。     

LED自由立体显示系统交错阶梯狭缝光栅的设计

光栅结构是狭缝光栅式LED自由立体显示系统的核心部分.为了进一步提高狭缝光栅式LED自由立体显示系统的性能,提出了一种交错阶梯狭缝光栅结构设计方法.Tracepro仿真实验表明交错阶梯狭缝光栅能够有效分离不同视点图像,适用于构建狭缝光栅式LED自由立体显示系统.实验结果进一步证实:在莫尔条纹弱化方面,交错阶梯狭缝光栅优于阶梯狭缝光栅;在视点图像间串扰抑制方面,交错阶梯狭缝光栅优于传统倾斜狭缝光栅.     

沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究

疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关。为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在抗振动、抗电磁干扰等方面性能较好,试验结果与路面结构和材料类型相符,能够满足路面应变测量的要求。     

长周期光纤光栅在生物和化学传感器领域研究进展

长周期光纤光栅自1996诞生以来,人们对其开展了广泛的研究,其应用尤其是在传感领域中有了很大的进展。本文主要论述了近十几年来长周期光栅在化学和生物检测方面研究的进展和应用,并对其应用前景作了展望。     

光纤光栅的制作方法

光纤光栅作为一种新的光通信器件,已在光纤通信、光纤传感等方面有了广泛的应用。光纤光栅低成本高效率的制作是其广泛应用的先决条件。简要叙述了光纤光栅的制作方法。     

线性啁啾变迹及均匀光纤光栅的反射谱分析

该文从理论上研究了线性啁啾变迹光纤光栅及均匀光纤光栅的反射谱，经分析发现，高斯分布的耦合系数具有平滑反射谱，消除旁瓣的作用，啁啾系数的增大使得光栅的反射谱明显变宽，最大反射率降低，利用这个规律，可选择恰当的参量，制作出符合工程要求的光纤光栅，同时也发现均匀“弱”光纤光栅的反射谱具有sa(x)函数的分布特性，在此基础上提出用“弱”光纤光栅做匹配光滤波器的设想。     

相似物理模型变形的光纤光栅传感器检测分析

为了定量化研究相似物理模型实验岩层变形过程,在3m平面应力模型上,安装光纤光栅传感器5个,通过对埋设在相似物理模型中的光纤光栅传感器的采集数据分析,研究了物理模型在微小变形和宏观移动过程中的光纤光栅传感器灵敏度,并与对应位置的百分表数据进行对比。实验结果表明,物理模型岩层变形量小于4.985 mm时,光纤光栅传感器能够准确反映岩层的移动变形情况,两者呈线性变化;变形量大于4.985 mm时,光纤光栅传感器的灵敏度会大幅降低,但其仍然能反映岩层的移动变形状态,研究对岩层变形测试技术的发展有积极作用。     

桩基模型试验应变测试方法比较

桩身应变测试是桩基承载性能研究中的一项重要内容,是竖向荷载作用下桩身应力、轴力、侧摩阻力等荷载传递规律分析的基础.基于室内模型试验,采用常规的电阻应变片与光纤布拉格光栅（FBG）两种应变测试方法,对两组单桩在竖向荷载作用下的桩身应变特性做了完整的测试.对比分析试验结果表明：光纤布拉格光栅测得的应变数据具有较高的精度和稳定性,可以绘制更符合客观实际的桩身轴力和桩侧摩阻力曲线.