二元光学元件衍射效率的分析与计算

衍射效率对于二元光学元件来说是一个非常重要的概念，也是一个重要的器件性能指标，从理想的锯齿形相位轮廓入手，利用标量衍射理论，分析并导出锯齿形一维位相光栅的衍射效率的计算公式，进而讨论二元光学技术中，以台阶状的轮廓逼近锯齿形相位轮廓的机制，构造台阶状光栅的相位轮廓函数，从而导出其透过函数和角谱，得出二元光学元件衍射效率的理论公式，并对不同台阶数的二元光学元件的衍射效率进行了计算。     

菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔辅圃孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算，在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔圆孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算。在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

位相光栅的衍射光强

本文用波动光学方法导出了位相光栅的夫琅和费衍射光强公式,并对结果进行了讨论.发现位相光栅的衍射光强比非相位线光栅衍射光强大4倍,位相的变化对衍射光强起调制作用.     

用于全息光学头的HOE几个问题讨论

分析了全息光学头中的关键元件ＨＯＥ的衍射效率与位相量化噪声，通过槽纹轮廓结构参数优化与改善工艺提高衍射效率，实现ＨＯＥ元件的实用化。     

用于全息光学头的 HOE 几个问题讨论

分析了全息光学头中的关键元件ＨＯＥ的衍射效率与位相量化噪声,通过槽纹轮廓结构参数优化与改善工艺提高衍射效率,实现ＨＯＥ元件的实用化．     

用于惯性约束核聚变(ICF)激光驱动系统中集成衍射光学元件的特性研究

基于标量衍射理论，分析了集成光束采样光栅和色分离光栅于一体的衍射光学元件的衍射效率，及其结构和主光束低频波前畸变量的关系。并将其衍射效率、能量损耗以及分离角，和使用单个的采样光栅和色分离光栅进行了比较。计算分析表明，集成后的衍射光学元件基本上没有改变各级衍射效率的大小，也没有改变基频光和二倍频光的分离角，但可提高光能利用率。以上结果，可为此类集成光学元件应用于ICF的可行性提供理论依据。     

位相误差对菲涅耳透镜衍射效率的影响

本文研究了位相误差对位相菲涅耳透镜性能的影响，指出了多焦现象和衍射效率下降的原因，同时给出了不同位相误差产生的各级衍射效率值。     

光栅的Fresnel衍射光场的纯位相分布研究

对于一开口比为１／Ｍ的矩形光栅，基于其Ｆｒｅｓｎｅｌ衍射方程，从理论上分析了光栅射光场为纯位相分布的条件，即在分数Ｔａｌｂｏｔ距离ｚ＝（ｐ／２Ｍ）ｚｔ处，当ｐ为与Ｍ互质的正整数时，光栅的衍射光场为纯位相分布，而且给出了此时衍射光场的振幅和位相分布折解析表达式。     

无衍射光束最大准直距离的几何光学模拟与实验

利用几何光学方法对轴棱锥产生近似无衍射光进行分析,给出最大无衍射距离的几何表达式.利用光学设计软件ZEMAX对产生近似无衍射光的光路进行追迹,并模拟横向光强分布.通过几何分析、软件模拟及实验验证,讨论光束半径和轴棱锥底角对最大无衍射距离的影响.研究结果表明,最大无衍射距离随入射光束半径的增大而增大,且近似成正比;而最大无衍射距离随轴棱锥底角增大而减小,且近似成反比.     

Study of an athermal infrared dual band optical system design containing harmonic diffractive element

Infrared radiation has three main atmospheric win-dows, consisting of near infrared (0.75—2.5 mm)mid-wave infrared (3.2—4.5 mm) and thermal infraredband (8—14 mm). Most infrared optical systems are single band, which causes many insufficiencies in obtaininginformation. So a dual band imaging optical system has been brought forward by some investigators in order to enhance self-survival and detect targets-enemy[1]. An in-frared optical system with dual bands has great superiority in obtainin…     

Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示

基于Huygens-Fresnel衍射积分和Babinet原理,利用Hankel变换算法及球面波因子处理方法,在普通PC上使用MFC编程较好地实现了Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示。演示中,Fresnel圆屏衍射的光强剖面分布、衍射图样和中心光强分布分别随光的传输距离和波长及圆屏半径的改变而变化,光的传输距离和波长及圆屏半径由三个滚动条分别控制。     

金属介质膜光栅衍射特性研究

叙述了严格耦合波分析方法的理论框架,基于严格耦合波分析方法编制了金属介质膜光栅数值模拟程序。以-1级衍射效率优于97％的光谱宽度为评价函数,通过计算机优化分析,设计了一种金属介质膜光栅。在TE偏振模式下,能够在以800nm为中心波长100nm以上的光谱宽度内获得97％以上的衍射效率。     

Diffraction property of photorefractive volume grating in Ce:KNSBN for ordinarily polarized reading beam

The diffraction efficiency of volume grating written by two wave mixing in Ce:KNSBN photorefractive crystal versus the writing beam ratio for ordinarily polarized reading beam is experimentally studied. The result is different from that for the extraordinarily polarized reading beam. Then the modified coupled-wave theory is used to fit the experimental data. The theoretical results are coincident with the experimental data quite well. This research gives a significant support to the applications of Ce:KNSBN crystal in holographic recording and optical information processing.     

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.     

基于严格耦合波理论的新型耦合光栅分析

针对波导全息平视器中一种新型的耦合光栅结构,基于严格耦合波理论数值分析了其衍射特性,同时对光栅的工艺容差进行了分析,计算了膜厚、槽深、周期与入射波长对耦合效率的影响.该光栅以波导板中内嵌的闪耀光栅锯齿面作基底,镀高折射率的膜层后,覆盖锯齿状的金属膜层.计算结果表明:对于波长532,nm的TE偏振光,空气中0°入射的一级衍射效率可大于90%;当空气中入射光的纵向角在[-8°,12°]、横向角在[-15°,15°]内变化时,一级衍射效率可大于82%且保持平稳.该光栅可在波导全息平视器中,对大视场成像光束进行均匀、高效的耦合.     

波导端口对氟化聚酰亚胺AWG性能影响分析

为降低基于氟化聚酰亚胺AWG(Arrayed Waveguide Grating )波分复用器的损耗, 指导AWG器件的实验制备, 使其满足通信系统低损耗的需求, 分析了波导端口对氟化聚酰亚胺AWG波分复用器的性能影响, 并对器件的结构做出针对性的优化。进一步研究了阵列波导光栅输入/输出波导的衍射损耗、 阵列波导的衍射损耗以及衍射效率对器件衍射特性的影响。研究结果表明, 波导端口孔径的优化可使衍射效率提高到接近100%。     

体全息存储技术的研究

为优化球面参考光体全息存储技术,从理论上推导了球面参考光体全息存储的衍射效率与光路参数之间的关系,讨论了球面波参考光各种参数对体全息存储容量的影响。     

光盘光学系统标量衍射理论的有效性分析

衍射计算是设计光盘光学系统的基础。由于光盘信息符（坑点）尺寸可以和波长相比较或更小,标量衍射理论的有效性必需进行检验。首先分析了标量衍射理论的能量计算误差。对于典型的坑点尺寸,标量理论的能量计算误差高达１９％。然后用耦合波理论分析了入射波偏振态的影响。计算表明ＴＭ波和ＴＥ波的衍射特性与标量理论的结论相差较大,ＴＭ波和ＴＥ波的衍射行为也有差别。这种差别是由电磁场边界条件引起的,且会随着坑宽的缩小而增大。对于ＤＶＤ,标量理论的误差已经很大,要得到准确的结果就必须采用矢量衍射理论。     

路径积分理论对电子衍射态的分析

本文以电子概率波单缝衍射和双缝衍射为例，用费曼的路径积分理论对量子衍射态进行了定量分析，方法简单明了。