用双棱镜在LiNbO3：Fe晶体中构造大面积光子晶格

推导了双棱镜干涉的强度,并用Matlab软件模拟了晶格图案.利用单个和正交双棱镜在LiNbO3：Fe中构造了一维和二维大面积光子晶格.通过CCD观测晶体内的晶格图案和衍射.选取不同的聚焦透镜,对比写入晶格的空间周期和衍射效率.实验结果表明,聚焦透镜焦距为450 mm时,空间周期最小,可达25.75μm,衍射效率为15.3%.     

LiNbO3:Fe晶体中双光束耦合衍射效率的研究

对两束相干光写入稳态相位栅的衍射效率进行数值模拟,发现在某一角度范围内衍射效率有一最大值存在.测定了双光束耦合时不同入射角度光子晶格的衍射效率,实验曲线表明,衍射效率随写入角度(光子晶格周期)的变化也有极大值存在,并且与数值模拟所对应的角度是吻合的.由于衍射效率与写入的光子晶格的折射率调制度Δn成线性关系,因而证实了不同写入角度的光子晶格有不同的折射率调制度,并有极大值存在.     

拉盖尔—高斯光束通过双透镜聚焦系统的传播

运用惠更斯－菲涅尔原理和取样理论,推导了拉盖尔－高斯光束通过可由ＡＢＣＤ转换矩阵描述的双透镜聚焦系统传播的循环求和公式．利用计算机编程计算了拉盖尔－高斯光束通过上述光学系统传播的衍射图案     

透镜的焦距对激光聚焦焦斑影响的研究

根据激光衍射理论和空间像差理论 ,推导出在给定激光器的输出波长和激光光束大小的前提下 ,考虑激光衍射和空间像差对透镜聚焦能力的影响 ,所选用的最佳透镜焦距的大小及相应的可以聚焦焦斑的大小 ,此结果有一定的实际应用意义     

红外空心传能光纤聚焦系统的设计与优化

为了进一步提高光纤传输激光的效率,通过改善中红外光纤输出激光时的光斑及发散角的大小设计了双透镜和两种三透镜光学聚焦系统,并得到相应的光斑图形.运用MATLAB软件对实测的光斑进行模拟计算,得到了光斑的强度分布图,通过分析计算不同聚焦系统中的不同位置处光斑的大小,计算井得到了光束发散角.实验结果表明,3种方案中凸凹凸三透镜聚焦系统效果最佳,输出的光斑直径为0.33 mm,光束的发散角为042°,提高了耦合效率,降低了传输能量的损耗.     

无衍射光束自重建的两种方法

利用透镜聚焦法与障碍物重建法实现无衍射光束的自重建,对无衍射光束自重建的传播特性及其光强分布变化进行数值模拟.结果表明,利用聚焦透镜与障碍物都可以使无衍射光重建,但重建后的无衍射光束的中心光斑的光强都较重建前弱,且光斑半径较大,亮环也较稀疏.利用聚焦透镜实现重建,只要加另一透镜进行矫正,便可得到光束质量非常好的无衍射光,且无衍射距离较重建前更长.利用Bessel光经障碍物重建,无需借助额外的实验装置,便可方便地对粒子进行捕获,而且重建后的无衍射光经过障碍物可再重建.     

紫外衍射微透镜阵列的设计与制备

通过研究互相关联的光学和工艺参数,用标量衍射理论设计了用于128×1日盲型紫外探测器的衍射微透镜阵列,其工作中心波长为400 nm,单元透镜F数为.f/5,f为焦距.采用组合多层镀膜和剥离的工艺方法制备微透镜阵列,对工艺流程和制备误差进行了分析,对制备出的128×1的衍射微透镜阵列的光学性能进行测量和分析.实验结果表明,衍射微透镜阵列的衍射效率为87%.制备误差主要来自对准误差和线宽误差.紫外衍射微透镜阵列的整体性能满足了微透镜阵列与紫外焦平面阵列的单片集成要求.     

平面非周期聚焦光栅的模拟设计

使用严格耦合波分析和有限元模拟方法,设计了一种新颖的亚波长非周期高对比折射率光栅(HCG).该HCG的结构参数在1.55μm波长能同时满足在Si材料上制作聚焦反射镜和在Ga N材料上制作聚焦透镜,且具有符合微电子工艺的平面结构.模拟结果显示,2种HCG都具有大的数值孔径、很高的衍射系数和优秀的聚焦能力.由于具有相同的HCG结构参数,聚焦透镜和反射镜可以在制作工艺上使用同一光刻掩模版,这对需要聚焦功能的器件,尤其是Si和III族氮化物集成器件的设计制作,提供了极大的方便.     

双棱镜干涉实验的“三调节两成像法”

人们反映双棱镜干涉实验存在调节难度大、不易测量和测量误差大等问题,为此本文分析双棱镜干涉场找出实验的关键,分析了影响双棱镜干涉场的主要因素以便于进行参数优化,然后提出"三调节两成像法",通过"三参数优化调节"和"两透镜分别成像"的改进做法,使实验操作变得更简单而测量精度得以更大提高.     

周期场静电透镜系统的弱透镜近似

利用弱透镜近似,可以证明:由n 个透镜单元组成的周期场静电透镜系统的聚焦特性参量,等于第一个透镜单元的相应参量的n 分之一.这些关系,对于通用的“单透镜”系统和“强聚焦”系统都可以应用;和实验结果比较,也还相当符合.     

局域空心光束的描述

分析几何光学理论、干涉理论和衍射理论对局域空心光束传输特性的描述.对由轴棱锥-透镜系统产生的局域空心光束的描述进行对比分析,并给出相关的实验.几何光学属于近轴近似下的光学,与实际情况有所差异.干涉理论的分析方法比几何光学方法精确,能够数值计算出聚焦透镜置于最大准直距离之外及在聚焦透镜焦平面以后的光束行为,得到与几何光学分析所得出的,当z0相似文献   

光子晶格带隙展宽及理论模拟

用傅里叶干涉法,在LiNbO3∶Fe晶体中制作了一维光子晶格,改变振幅掩膜孔的数目,测定其光子晶格的带隙,利用功率计测量其衍射效率,在掩膜孔数从2个增加到5个过程中发现,掩膜孔数为5时晶体的光子晶格带隙最宽,晶格的衍射效率最高,读出光子晶格,衍射光的数目从1个变成了4个,使单个Bragg衍射角增加为多个,相当于增加了Bragg带宽.并使用Mathematica软件数值模拟了写入光子晶格的理论模型,理论上解释了带隙增宽的原因.     

对电子束聚焦中空间电荷效应的解析

介绍了空间焊接中空间电荷效应对空间电子束聚焦的影响,提出了计算电子枪主透镜区空间电荷密度的流管法和计算机辅助设计方法.通过编程计算表明这种计算方法是可行的,从而为设计空间电子束焊枪的电聚焦系统提供了理论依据.     

空间电子束电聚焦系统的设计

根据国内外空间焊接技术的研究状况,提出了我国空间电子束焊枪用等径三圆筒单透镜作为主透镜的电聚焦系统设计方案和计算机辅助设计方法,利用计算机编程完成了聚焦系统的参数概算并取得了满意的结果.研究结果表明电子束电流散焦小,在偏转磁场中束截面较小,工件上的束斑半径最小可达0.656 15 mm,可满足空间焊接和切割的需要,并证实了空间电聚焦系统的计算和设计方法是正确的.     

不同周期厚度的1 eV GaNAs/InGaAs超晶格太阳电池材料的MBE生长和器件特性

本文采用分子束外延(MBE)生长技术,研究了周期厚度对高含N量1eV GaNAs/InGaAs超晶格的结构品质的影响.高分辨率X射线衍射(HRXRD)与透射电镜(TEM)分析表明:当周期厚度从6 nm(阱层和垒层厚度相同,以下同)增加到20 nm时,超晶格的周期重复性和界面品质变好,然而当继续增加周期厚度至30 nm时,超晶格品质劣化.上述生长现象通过简单模型进行了分析讨论.同时,通过退火优化,实现了周期厚度为20 nm的1 eV GaNAs/InGaAs超晶格太阳电池,短路电流密度超过10 mA/cm2.     

双透镜聚焦系统对高斯激光束的聚焦

该文利用高斯光束q(z)参量推导出了反远距双透镜聚焦系统对高斯光束聚焦光斑的精确计算公式．用反远距双透镜聚焦系统能获得um级甚至更小的聚焦光斑,同时系统可以获得比别的其它聚焦系统较长的工作距离．     

对电子束聚焦系统中空间电荷效应的数值解析

针对空间焊接中空间电荷效应对空间电子束聚焦系统的影响,提出了计算电子枪主透镜区空间电荷密度的电荷量分配法和计算机辅助设计方法.通过编程计算表明,这种方法是可行的,从而为设计空间电子束焊枪的电聚焦系统提供了理论根据。     

光强均匀的高效分色聚焦衍射光学元件设计

基于模拟退火算法,通过改变算法过程中判断误差值的定义,包括光强差、光强平整值和线性相关系数,设计出一种输出光强分布均匀并且衍射聚焦效率高的光学元件,使其能够对多频率入射光同时实现分色和聚焦的功能.利用标量衍射理论,对所设计的衍射光学元件的分色聚焦性能进行定量表征,具体表征内容为聚焦效率以及光强均匀性.这种分色聚焦衍射光学元件为提高输出面光斑的衍射效率和光强均匀度提供了一种有效的方法,有利于高效太阳能电池系统的实际应用.     

双包层光纤激光器泵浦源的光束整形及耦合系统

为了提高双包层光纤激光器泵浦光的耦合效率,对泵浦光采用直角棱镜组进行了光束整形、空间滤波、非球面镜聚焦。实验测得滤波小孔尺寸为2mm×0.8mm时,聚焦光斑为325μm×200μm,系统的耦合效率为38％。该系统适当改进后可用于实施百瓦级光纤激光器的泵浦实验。     

Ba2YRu1-xCuxO6陶瓷的结构和磁性

采用固相反应技术合成了Cu掺杂的Ba2YRu1-xCuxO6(x=0,0.1,0.15)体系.多晶X射线衍射表明3种样品均具有双倍周期的钙钛矿结构,属于立方晶系;计算得出Ba2YRuO6的晶格常数a为0.834 nm,而Cu的掺杂对晶格常数影响很小.基于双倍周期晶胞的多晶衍射理论计算表明,Y离子和Ru离子分别有序占据原子等效位置,且发现(111)衍射峰为有序分布时的特征峰.利用振动样品磁强计(VSM)技术测量了样品的室温磁化曲线,表明样品在室温下呈现典型的顺磁行为.