可用于制作波分复用器的非水溶性绿敏光致聚合物的研究

对一种非水溶性绿敏光致聚合物全息记录材料用作全息光栅型波分复用器进行了研究.该聚合物体系由单体、成膜物、引发剂、链转移剂及光敏剂等成分组成,它具有防潮、后处理简单、灵敏度较高和对514.5nm绿光敏感等特点.利用这种光致聚合物制作了适用于光栅型波分复用器的透射式全息光栅.根据研究,在理论上论证了该光致聚合物制作的全息光栅型波分复用器可以实现14~56个通道的复用和解复用,并认为该材料可以用来制作光栅型波分复用器.     

相位型互补透射光栅的夫琅禾费衍射

针对巴比涅原理能否在相位型互补透射光栅中应用的问题,建立了曲面透射光栅的数学模型,导出了互补的前后两光栅的复振幅透过率的表达式.利用傅里叶光学理论分析得出:两个光栅的分割曲面函数为偶函数时,其前后两部分在频谱面上的光强分布表达式相同,否则不相同.以相位型互补的圆柱面透射光栅为例,通过计算机模拟结果表明,互补光栅前后两部分的夫琅禾费衍射花样相同.从而证明了曲面分布为偶函数的相位型互补透射光栅的夫朗禾费衍射符合巴比涅原理.     

长周期光纤光栅传输模理论分析方法

综述了长周期光纤光栅传输模的各种理论分析方法,介绍了国内外近年来在这一领域的研究进展.主要以光纤三层模型为例讨论了正弦和矩形两种折射率调制型的长周期光纤光栅,并详细解释了均匀和非均匀情况下其传输谱的求解过程.在求解包层模色散方程得到各阶包层模式的传播常数的基础上,对均匀折射率调制型光栅,利用耦合模理论进行分析;对于非均匀光栅,在均匀情况的基础上,再结合基础矩阵法进行分析,或者直接采用传输矩阵法分析.最后讨论了长周期光纤光栅中纤芯基模到辐射模的耦合问题.     

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.     

高频CO2激光脉冲写入的掺硼长周期光纤光栅温度应变特性

高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)对温度比较敏感、应变不敏感,通常应用在温度传感器做温度测量.普通长周期光纤光栅温度灵敏度只有0.052 nm·℃-1,而用掺硼光纤制作的长周期光纤光栅温度灵敏度达到0.171 nm·℃-1,比普通长周期光纤光栅更加灵敏.因而应用在温度传感提高了传感器的灵敏度以及测温精度...     

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.     

飞秒激光诱导氧化锌晶体表面纳米条纹的相干连接

介绍了飞秒激光脉冲辐照氧化锌晶体表面诱导纳米条纹的相干连接,通过调整两次激光扫描区域的间距,两次独立形成的纳米条纹可以相干的连接起来,形成更长的纳米光栅.这样就解决了以前诱导光栅尺寸由激光聚集光斑大小限制的问题.Raman线扫描技术表征了相干连接的质量,并对相关的物理机制做了讨论.这种技术可以利用飞秒激光制作大尺寸的自组装纳米光栅.     

对位相全息光栅折射率调制度的估算

从讨论全息光栅理论出发,推导出位相型全息光栅折射率调制度、平均折射率、乳胶厚度和消隐角之间的关系,从而找到了估算位相型全息折射率调制度的一种新方法.理论分析得知衍射效率η与曝光量E的关系主要取决于全息光栅折射率调制度n1.同时,在波长为632.8nm,参、物光夹角为40°,参物之比为11的情况下,利用KT-D干板获得无吸收调制的位相全息光栅,测得相应的相对衍射效率和Bragg角偏移Δφ的关系曲线,并对其结果进行具体分析.图3,参5.     

多通道全占空比振幅型采样光纤光栅

提出一种新颖的可用于密集波分复用系统的全占空比振幅型采样光纤光栅.泰伯条件下,通过高斯函数对采样光栅进行全占空比采样,实现了反射光谱的自成像效应.这种新型采样光纤光栅制作容易,反射光谱通道具有能量效率高、自由光谱范围任意可调等特点.通过改变光栅长度,可得到覆盖整个C波段的分布均匀、隔离度良好的反射光谱通道,为实现易加工、高能量效率的多通道光纤密集波分器件提供了方法和思路.     

狭缝宽度对光栅光谱仪分辨率影响的实验研究

分辨率是光栅光谱仪的一个重要参数,但因为光谱仪的高度集成性,围绕光谱仪的实验教学往往侧重于教学生如何使用光谱仪,使学生很难直观地建立起分辨率与狭缝宽度之间的关系。该文从WGD-8A型多功能光栅光谱仪的结构与工作原理出发,以氢氘灯的656. 11 nm和656. 28 nm双线为对象,测量了不同入射狭缝宽度和出射狭缝宽度下氢氘灯656. 11 nm和656. 28 nm双线光谱,并对测量结果做了谱线拟合,获得了不同缝宽条件下的谱线半高宽度。实验结果表明,光栅光谱仪的分辨率随着狭缝宽度的增加而降低,其灵敏度对出射狭缝的变化更为敏感,为了使光谱仪获得最为理想的分辨率,应该将入射狭缝宽度设定在0. 35 mm附近,而将出射狭缝的宽度设定在0. 18 mm以内。     

反射式闪耀变周期光栅分析

提出了一种具有连续变化槽角的反射式变周期光栅结构，通过分析证明其衍射效率有明显的提高，给出了用以描述周期光栅各参数之间的数学关系式，并将其定义为光栅调制函数，基于上述原理，提出了一种非中心波长下变周期光栅“景点”位置的优化设计方法。     

基于温度积分方法的大型数控机床光栅定位热误差建模及实时补偿

为了提高大型数控机床的光栅定位精度,提出了基于热特性分析的光栅定位热误差建模理论及补偿方法.阐述了光栅受热膨胀产生热伸长从而导致定位偏差的机理,并对光栅定位误差产生的影响及表现形式进行了说明.建立了光栅热伸长量和温升量的线性关系表达式.在光栅尺上均匀布置多个温度传感器,实时采集光栅尺多点温度,通过插值运算,拟合出光栅尺各点的温度值.由于在机床运动过程中,光栅尺各点的温升量不尽相同,采用对光栅尺各点温升量积分的方法,求出光栅各点热伸长量,建立了光栅定位热误差模型.利用自主研发的数控机床误差补偿系统,应用光栅定位热误差模型,对落地镗床TK6920进行光栅尺定位热误差补偿.结果显示:光栅定位热误差模型对运动过程中的光栅定位误差进行准确的预测,补偿后残差控制在15μm以内,定位精度提升90%以上,显著提高了光栅的定位精度.     

单光栅式干涉选择调幅光谱仪的光通量及其与分辨率的关系

在新型的单光栅式干涉选择调幅光谱仪中，采用矩形、椭圆、梯形、余弦形、菱形、反椭圆光阑，从理论上得到相应的光通量与分辨率的关系式，并与具有相同光栅的狭缝分光计比较光通量．     

Optical Fiber Grating Sensor for Force Measurement of Anchor Cable

The development of the sensor suitable for measuring large load stress to the anchor cable becomes an important task in bridge construction and maintenance. Therefore, a new type of optical fiber sensor was developed in the laboratory - optical fiber grating sensor for force measurement of anchor cable （OFBFMAC）. No similar report about this kind of sensor has been found up to now in China and other countries. This sensor is proved to be an effective way of monitoring in processes of anchor cable installation, cable cutting, cable force regulation, etc, with the accurate and repeatable measuring results. Its successful application in the tie bar cable force safety monitoring for Wuhan Qingchuan bridge is a new exploration of optical fiber grating sensing technology in bridge tie bar monitoring system.     

基于傅里叶级数的矩形光栅衍射分析

在波动光学中,光栅衍射是一个重要的内容。在《大学物理》课中,把矩形光栅衍射作为单缝衍射和多缝干涉来进行处理。基于正弦光栅的衍射规律,从傅里叶级数的角度来重新认识矩形光栅的衍射规律,把矩形光栅衍射看成是不同空间频率正弦光栅衍射结果的迭加。这一结果有助于对一般光栅衍射结果的认识和合理地利用光栅衍射进行空间滤波。     

用于色散补偿的线性啁啾光纤光栅的最佳切趾包络函数的研究

具有切践包络的线性啁啾光纤光栅是用于色散补偿的重要无源器件。通过切趾的方法可以减少啁啾光纤光栅内的时延振荡 ,同时减小反射谱中的旁瓣。用数值方法分析了不同切趾包络函数对光栅特性的影响 ,得到了色散补偿最佳包络函数及其参数 ,给出了最佳包络的普遍特征。     

相位测量轮廓术中正弦光栅的构造及频谱分析

为了获得三维物体表面的正弦光强投影分布,提出了矩形光栅组合准正弦投影光场的方法。选择适当的光栅组合参数,可得到一个近似的正弦分划板。频谱分析和光学实验验证了设计的合理性。模拟了光栅投影的光强分布曲线,建立了组合准正弦光栅的数学模型,并对构造的准正弦光栅进行了频谱分析。其频谱分布与正弦振幅光栅的傅里叶变换频谱具有相同的特点。研究结果为刻划正弦光栅的设计和理论研究提供了有益的思路。     

伴随光栅的研究

在制作光栅中，由于分光镜的使用，有一伴随光栅存在，该文对伴随光栅进行了讨论。     

圆光栅刻划误差的自动校正

指出了提高圆光栅刻划精度的途径，并给出刻划误差自动校正的方法．通过对误差源的分析，找出主要误差的变化规律并导出其数学表达式，利用微机控制的专门装置，使光栅在刻划时转动一个附加角度，从而自动校正刻划误差     

一种实用的光栅

光栅衍射实验中会出现缺级现象,但是利用普通光栅观察缺级现象时,得不到理想的光栅衍射的缺级条纹。为了解决这个问题,提出了一个切实有效的实验方法,利用羽毛做光栅获得了出乎意料的好效果。