单级衍射量子点阵光栅的聚焦离子束直写法制备及光学性能检测

采用聚焦离子束直写技术,成功制作了面积为200μm×200μm,线密度500 mm 1,圆孔直径800 nm,金吸收体厚度为500 nm的单级衍射量子点阵光栅.研究了该光栅在波长442 nm激光下不同传输距离的衍射特性以及相对衍射效率.实验结果表明,量子点阵光栅不存在高级衍射,只保留了±1级和0级衍射,具有良好的单级衍射特性.1级衍射与0级衍射间距随传输距离的增大而增大,实测值与理论计算值相符.     

Raman-Nath衍射与Bragg衍射的判据

一、前 言 声光衍射现象依据其工作条件的不同可分为 Raman-Nath衍射与Bragg衍射.Raman-Nath衍射是入射光通过声光互作用介质后形成多级衍射光的衍射;Bragg衍射是以Bragg角θa入射的光束,通过声光互作用介质后衍射光只有零级和一级的衍射.满足什么条件才产生上述两种不同的衍射?所应满足的这种条件即称为Raman-Nath衍射和 Bragg衍射的判据.很显然,这一判据对于设计各种声光器件都是很重要的.以前人们曾普遍采用Klein和Cook[2]提出的Q判据.这一判据指出,Q《1为Raman-Nath衍射; Q》1为 Bragg衍射.其中Q=2。IL/A‘,几为介质中的光波长…     

周期极化铌酸锂晶体电控光栅

提出周期极化铌酸锂晶体电控宽带光栅,并利用耦合波理论,推导出电控光栅的衍射光光强分布解析表达式。数值结果表明,该电控光栅的衍射光谱可被外加电场调控。在310 V的外加电压下,1.21~1.83 mm波段的1级光衍射效率达到60%以上,在1.5 mm的1级衍射光衍射效率为70%;而在165 V的外加电压下,0.68~0.92 mm波段的1级光衍射效率达到60%以上,在0.8 mm的1级衍射效率为81%。该电控光栅响应时间短,故有望在高速光开关、波分复用器或调制器方面有重要应用。     

亚波长光栅的偏振闪耀特性

 使用琼斯矩阵的方法推导了连续结构亚波长光栅的衍射方程,给出了光栅衍射效率表达式,对偏振特性与衍射特性进行了研究。发现连续结构亚波长光栅仅存在３个衍射级,总衍射效率为100%,且衍射效率可在衍射级间任意分配,0级的偏振态与入射光的偏振态相同,±1级衍射光偏振态与入射光无关,－1级为左旋圆偏振光,＋1级为右旋圆偏振光。通过设置入射光偏振态与光栅相位延迟等参数,可使光栅具有闪耀特性,据此可用于设计高效偏振光分束器和偏振光开关。     

光纤激光器频谱组束的理论研究

 建立了由光纤激光器阵列、薄透镜和衍射光栅组成的频谱叠加理论模型，基于高斯光束的变换和衍射理论，推导出远场光强分布的关系式，探讨了系统参量的优化设计并进行了数值模拟。结果表明：当中心波长激光器的-1级干涉主极大与槽面衍射主极大重合、零级干涉主极大刚好落在槽面衍射的+1级零值极小上、其它波长激光器的-1级干涉主极大与中心波长激光器的槽面衍射主极大重合时，输出光束的衍射效率较高；当光栅平面法线与薄透镜光轴的夹角为衍射光栅槽形角的一半时，输出光束的半角宽度较小。     

非相干光纤激光组束中光栅参数的确定

光栅衍射效率是非相干光纤激光组束系统的关键,理论分析和数值仿真表明光栅衍射效率随着光栅频率和光栅厚度的减小而增大。全面综合考虑光栅频率应该选取在200mm-1和400mm-1之间,光栅厚度在1mm到2mm之间。同时提出了一种不等间隔方法提高系统总体衍射效率,该方法较等间隔条件下衍射效率提高了0.1651。     

光学波段量子点阵衍射光栅的衍射特性

 概述了量子点阵衍射光栅的原理及制作方法,并设计标定实验,研究了不同角度及不同波长入射情况下量子点阵光栅的衍射特性。研究结果表明：量子点阵光栅不存在高级衍射,只保留了±1级和0级衍射,具有理想的单级衍射模式。光学波段量子点阵衍射光栅的成功研制为研制紫外、X光波段具有单级衍射特征的光栅提供了契机。     

应用衍射光栅测定折射率

<正> 衍射光栅在正常照明条件下,用单色平行光束在衍射光的自成像平面上形成与它周期相等的精确条纹。衍射光栅这一性质可用来测量均匀物体的折射率。对于这种研究方法可选择一个同振幅的正弦衍射光栅,在折射率n_0=1的介质中,它把入射光束分为三个级次(见图1)。     

同步辐射X射线衍射的谐波成分计算

结合动力学衍射公式和同步辐射谱,导出了衍射谐波的计算公式。作为应用的例子,计算了完美Si单晶常用的几个衍射晶面的同步辐射X射线衍射的谐波成分。数据适用于北京正负电子对撞机同步辐射实验室形貌站(4W1A光束线)。结果表明:(333)衍射中谐波成分丰富,而其它衍射中谐波成分较弱。 关键词：     

如何划分菲涅耳衍射和夫琅和费衍射

在讨论光的衍射时,一般总是把它分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射、但如何划分?根据是什么?这问题看法很不统一.在一般经典的光学著作中都是以所取的近似程度来划分的,而目前在一些现代光学的书中却划分得比较简单,提出了近场衍射即菲涅耳衍射和远场衍射即夫琅和费衍射的概念. 关于光在平面屏幕上的衍射问题早在1882年就由基尔霍夫得出了菲涅耳-基尔霍夫衍射公式式中U(P)为光在P(x,y)处的复振幅分布.∑为衍射孔,r0表示点光源P0(x0,y0)到孔上P1(xl,y1)点的距离,r表示观察点P到P1处的距离n为衍射孔的外法线. 后来索末菲又于1896年,首次给出了…     

红外系统后向反射光的光强研究

 根据衍射光学理论分析了红外系统后向反射光强的分布,反射区域可以分成近场传输区域、菲涅耳衍射区域和夫琅和费衍射区域。在菲涅耳衍射区域内,反射光斑中心光强是呈明暗变化的,反射光斑中心光强在0～1km内剧烈振荡,1～3km之间达到峰值,然后随传输距离的继续增加,反射光斑中心光强逐渐减小。在夫琅和费衍射区域内,光斑图像中央是亮光斑,周围环绕着明暗交替的圆环。     

邻苯二钾酸氢铊晶体积分衍射效率的标定

 以北京同步辐射实验室4B7中能束线为光源，在2.1~6.0 keV的范围内对邻苯二钾酸氢铊(TlAP)平面晶体一、二 、三级衍射的积分衍射效率进行了精确的实验标定。标定结果表明：TlAP晶体有较高的峰值衍射率； 其一级衍射的积分衍射效率向低能端有增加的趋势，而在2.6~5.4 keV的范围内大约为1.53×10^-4 rad；随着衍射级次的提高，衍射效率逐渐减小，二级衍射的积分衍射效率约为一级衍射效率的1/4，三级衍射结果比一级衍射下降一个量级。实验所标定的TlAP晶体可用于平晶谱仪对激光等离子体X射线光谱的定量分析。     

物理奥林匹克竞赛实验专题

第 4期试题解答1 )用橡皮泥固定一小段漆包线的两端 ,打开激光器 ,并对准漆包线 ,观测远处 (比如墙壁或隔板上 )的衍射条纹。用卷尺测量衍射条纹间距以及漆包线到墙壁的距离Ｌ。由衍射公式计算漆包线直径ｂ(若不用衍射法 ,可用千分尺测量ｂ) .设衍射图像第ｋ级暗纹到中心的角宽度为Δθ,有Δθ=ｋλｂ　　实际上 ,若测量± 1级暗纹 (即中央主极大的角宽度 )之间的距离ａ(图 1 ) ,则ａＬ =2 λｂ　　这时漆包线的直径减去漆膜厚度ｔ的 2倍 ,得到导电芯线的直径ｄ =ｂ -2ｔ。图 1　漆包线衍射示意图2 )连接电路如图 2 ,将单刀双掷开关分别连接…     

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     

平面波经微小圆孔衍射的传输特性

采用横截面上光强的精确表述,分析了单色平面波微小圆孔衍射后,其衍射光束的传输特性.发现二阶矩定义下的衍射光束束宽满足一般的双曲线传输规律.数值计算表明,在微小圆孔半径小于0.17个波长时,衍射光束的光束传输因子小于1.     

投影系统中DMD衍射效率的研究北大核心CSCD

数字微镜阵列(DMD)作为空间调制元件常用于投影光学系统,入射光为长波红外时产生的衍射效应会影响进入系统的能量分布,该文主要讨论光源入射角度对衍射效应的影响,将DMD作为闪耀光栅模型,研究其在长波红外波段产生的衍射效应。从光程差的角度分析在主、副对角线分别处于“开态”情况下的衍射效应,发现衍射效应与入射角度有关;将DMD作为闪耀光栅模型,采用矢量衍射理论计算7.7μm~9.5μm波段下DMD处于“开态”下的衍射效率。计算结果表明:当TM偏振光以44°角照射时,1级衍射达到闪耀状态,衍射效率可达到70%。     

多层衍射元件的浮雕深度和基底材料的优化分析

在分析单层和多层衍射元件衍射效率的基础上,推导出光学系统中多层衍射元件浮雕深度和基底材料的一般关系式,并对这些变量进行优化,得到阿贝数的值大致在20～80之间,β的合理值在0.25～0.6之间,当2个衍射元件的阿贝数v1＜v2,且差值比较大时,阿贝数小的衍射元件的基底材料选择光学玻璃中的火石玻璃,阿贝数大的衍射元件的基底材料选择光学玻璃中的冕牌玻璃。根据这个方法,设计了3组可实现宽波段高衍射效率的不同材料、不同浮雕深度的组合,使得每组组合中两层衍射元件的衍射效率都在99%以上。     

一种普适型国产银盐感光胶的全息特性实验研究

实验研究了一种普适型国产HR_1型卤化银乳胶的主要全息特性;论述了其曝光量对衍射效率的影响;比较了两种化学后处理方法对衍射效率和信噪比的影响。实验结果表明,HR_1型卤化银乳胶是一种适合于记录透射和反射型合成全息图的记录介质,可以获得较高的衍射效率和信噪比。     

铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的X射线衍射与相变分析

分析了斜方相、四方相铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料的结构和X射线衍射图谱的特点. 对于铌酸钾钠基压电材料斜方相结构, 从构成晶胞的一个单斜原胞进行分析, 计算出X射线衍射谱上每个衍射角附近的衍射峰数目和相对强度. 提出了2θ在20°—60°范围内根据(1 0 2)衍射峰(52°附近)和(1 2 1)衍射峰(57°附近)劈裂的数目区分斜方和四方相的新方法. 对于多晶陶瓷粉末, 可以更简便的由22°(或45°)附近前后峰的相对高低来判断斜方、四方相. 关键词： 铌酸钾钠 无铅压电陶瓷 X射线衍射 相变     

C60掺杂向列相液晶薄膜的激光诱导自衍射现象研究

利用Kirchhoff-Fraunhofer衍射积分原理研究了实验中观察到的C60掺杂垂直排列向列相液晶(5CB)液晶薄膜的远场衍射图样.模拟计算结果表明:实验中观察到的衍射圆环是不同实验参数的结果,并给出了确定衍射圆环结构的主要参数C1和C2.当C1和C2的符号相同时,远场会出现中心强度最大,向外逐渐减弱,分布尺度较小的细衍射环;当C1和C2的符号相反时,远场会出现中央较暗,向外逐渐增强,分布尺度较大的粗衍射环.衍射圆环的产生可由高斯光束通过非线性样品是引起附加相位的自相位调制现象来解释.将使液晶材料应用于光限幅等光子学领域.