用耦合波方法研究取样光栅的衍射特性

介绍了利用耦合波理论编写计算光栅衍射特性程序的基本思想和主要步骤.利用编写的程序计算并分析了一种用于激光取样光栅TE波和TM波的衍射特性.     

红外波段高效率低偏振相关损耗光栅的设计

衍射效率高、偏振相关损耗低的衍射光栅是集成波分复用/解复用器件的一种核心元件,在光通信中具有很重要的应用价值。通过利用严格的耦合波理论计算光栅衍射效率的方法,分别编制出了计算TE波和TM波的衍射效率程序。通过改变光栅的面形来进行计算,最终得到了衍射效率高和偏振相关损耗小的光栅面形。     

用一种矩阵计算方法分析体积全息光栅

本文在用于分析体积全息光栅衍射特性的法布里珀罗腔理论模型的基础上,利用矩阵法计算并分析了体积全息光栅的衍射特性.基于该理论模型的数值模拟结果与耦合波理论和以前的实验结果能较好地符合.     

线性化求解非线性记录光栅耦合波方程

采用折射率调制特性为上凸型和下凹型的调制曲线,提出了线性化求解非线性记录全息图耦合波方程的方法。以反射相位型全息光栅为例,用耦合波理论分析计算了记录介质折射率调制为上凸型和下凹型调制曲线的体全息图的衍射光谱特性。计算结果表明,折射率调制类型对光栅衍射光谱的带宽有较大影响,对次峰峰值也有影响,而对主峰峰值和峰值位置影响不大。这些结果可以解释实验测得的全息光栅衍射光谱带宽较宽和光栅衍射光谱的多样性。     

矩形光栅的衍射特性

本文采用严格的一阶耦合波理论,对矩形光栅的衍射特性进行了分析,给出了TE模和TM模同时具有很高的衍射效率时的光栅结构。计算表明:只有在满足Bragg衍射条件时,TE模和TM模才能达到峰值衍射效率。为了验证理论与编制程序的正确性,将计算结果与已有的资料进行了比较.     

双重复合式液晶/聚合物电调谐光栅的制备

采用一次性全息曝光的方法同时在样品上制备了周期分别为1μm和4μm,衍射效率电场可调的双重复合式液晶/聚合物光栅.使用He-Ne激光器对复合光栅的衍射特性进行了实验研究,发现光栅存在两个1级衍射极强峰.对峰值衍射效率的测定结果表明,周期1μm的光栅衍射效率为90%,周期4μm的光栅,60%.结合耦合波理论计算了周期1μm和4μm光栅的衍射效率理论值,分别为92.57%和63.68%.实验结果与理论值符合得非常好.对电光特性的测试表明该复合光栅内的两套子光栅的驱动电压V₉₀关键词： 光栅 液晶     

对称面形光栅TE模的衍射特性

本文采用耦合波方法计算了对称面形光栅的衍射效率,分析了光栅截面面形为正弦、三角形、矩形、梯形光栅衍射效率与光栅周期、沟槽深度的关系,计算了光栅的峰值衍射效率。理论计算表明:合理地选择光栅周期、沟槽深度,对称面形光栅都可以达到很高衍射效率,接近100%;光栅的峰值衍射效率基本出现在Bragg衍射且光栅的周期等于衍射波长时。     

高密度相位光栅的偏振选择性

高密度光栅具有与传统光栅不同的性质,其衍射特性往往是偏振相关的。本文针对1550nm波长TE/TM偏振入射光和0.5的光栅占空比,利用严格耦合波分析数值计算了不同光栅周期下0级及-1级的衍射效率。研究表明,相比周期为1550nm的光栅,当周期为1200nm时,偏振相关衍射效应明显增强,当光栅周期为890nm时,TE偏振光的衍射效率随着光栅深度呈正余弦变化,而TM偏振光的衍射效率始终集中在0级,具有偏振选择性。通过模式方法,利用模式中的有效折射率概念,研究了不同周期下被入射光所激发的两种光波模式通过光栅区域传播所累积的相位差;基于双光束干涉,模拟了0级和-1级的衍射效率。结果表明,利用严格耦合波分析的数值计算结果符合模式方法的理论预期,对于高密度相位光栅的偏振选择性给予了合理的物理机制解释。     

二元矩形金属光栅衍射增强电磁理论

采用耦合波原理计算了TM波经过二元纳米量级金属光栅衍射的电磁场，研究了金属光栅的占空比、光栅深度及TM波入射角对衍射后的光栅表面电磁场的增强的影响，针对金属金、银做了探讨和分析，得出重要的结论. 关键词： 耦合波原理 金属光栅 衍射     

运用严格耦合波理论计算平面电介质光栅的衍射效率

本文阐述了严格耦合波理论的基本思想。针对横电波的情况，详细分析了运用严格耦合波理论实现光栅衍射效率计算的方法，并且进一步给出了编制计算衍射效率程序的步骤。通过一个具体计算实例表明：各衍射级分布的光能量之和等于入射光的能量，满足能量守恒定律，从而证实了计算结果的正确性。     

Debye-scherrer diffraction in the backscattering geometry at the kurchatov synchrotron radiation source: Part 2. Equipment,pilot experiments,and data processing

Equipment is constructed, a technique is developed, and experimental results on Debye-Scherrer diffraction in the backscattering geometry are obtained. A special program for diffraction ring processing is developed. The prospects for use of this technique for materials science purposes are discussed.     

用MATLAB语言模拟光衍射实验

用MATLAB语言模拟编写了光衍射的模拟实验程度 ,给出了五种元件的夫琅和费衍射图     

用计算机研究光的多缝衍射

依据光栅衍射理论，利用计算机的计算功能和作图功能对光的多缝衍射实验进行了模拟．由于采用了面向对象的编程语言C＋＋，使得软件的使用非常简单，只要任意设定实验的参数，计算机就会快速地绘出各种复杂的衍射图线，并准确地再现光栅衍射的现象及规律．便于对光的干涉和衍射现象进行深入的研究。     

Computer simulation of Fresnel diffraction from rectangular apertures and obstacles using the Fresnel integrals approach

In this paper, we describe a new computer simulation technique of generating Fresnel diffraction images from rectangular apertures of arbitrary dimensions by using Fresnel integrals instead of the more common fast Fourier transform methods. The simulation can be performed in almost any PC using the software MATLAB. Diffraction images can be generated for any wavelength of light and for any aperture–screen and aperture-source distances. Images for rectangular obstacles can also be simulated. Details of the algorithm and program are presented, as well as the interesting insights than can be gained from using the program. Finally, it is shown that the simulated images reduce to the simple Fraunhofer diffraction patterns for certain limiting situations.     

Physical Optics Simulation in Matlab for High-Performance Systems

Two advanced optical system applications are implemented in a Matlab™ based simulation engine. The applications are aligning a micro-optic fiber coupler and scanning an optical disk with a readout system having an effective numerical aperture of 1.8. Many phenomena, like scalar diffraction, vector diffraction, addition of aberrations, thin-film interactions, and Babinet decomposition are described in the examples. A powerful graphical user interface (GUI) is also described that allows users to define optical elements, program operations and control program flow. Users can also easily interface custom field operations to the simulation engine.     

一种用于自动分析散斑摄影条纹图的数字图像复原技术——衍射晕影响的消除

本文提出了一种消除衍射晕非均匀照度影响、提高计算机自动测量散斑摄影条纹图精度的数字图像复原算法.简单介绍了散斑摄影条纹的自动分析过程.在VAX-11/785计算机上对模拟的无噪声白光散斑条纹进行验证,结果表明,本算法和程序是可靠的.     

电子双缝衍射的计算机模拟

根据电子双缝衍射强度分布函数,利用Visual Basic编程,实现了电子双缝衍射的计算机模拟.该模拟不仅生动再现了电子衍射图像,而且通过控制电子产生的速度,能让电子逐个打到屏上,能加深电子是概率波的认识.程序语言简单易学,利于进一步开发.     

Theory versus experiment in low-energy positron diffraction by Cu{111}

Four experimental spectra measured in a low-energy positron diffraction (LEPD) experiment on Cu{111} are satisfactorily matched by intensity calculations. The calculations were carried out with a computer program developed for LEED (low-energy electron diffraction) but using a potential consisting of negative Coulomb contribution, no exchange term and the correlation correction used normally for electrons. The present experimental data are not refined enough to show that positrons do not feel an exchange potential.     

线偏光闪耀反射光栅衍射特性研究

通过数值方法对线偏光在Littrow装置中的理想导体闪耀光栅的偏振特性进行研究.用时域有限差分程序计算出任意偏振方向线偏光经过闪耀光栅衍射后的电磁场分布,提取衍射波的S偏振和P偏振分量,讨论了与光栅闪耀角和入射光波偏振角的关系.分析了在1530～1570nm光谱范围内,入射光波为线偏振波和园偏振波时,衍射光波的偏振色散特性与光栅闪耀角的关系,并给出了存在偏振色散的光栅闪耀角范围.这些分析和结果对工程设计具有一定的指导意义.