激光束在LiNbO_3:Fe晶体中的异常衍射现象(Ⅰ) e光入e光出的衍射

根据的相位光栅各向异性衍射理论,应用顾世杰、李荫远发展的方法,对于激光束在厚的LiNbO_3:Fe晶体(厚度≈1cm)中的异常衍射现象作了计算。如果晶体中被照射后有无规的电荷富集分布,则Fourier分解后可得到无穷个相位光栅,衍射图形决定于光栅的衍射效率。计算结果表明,对e光入e光出的衍射图形,可以解释中央光斑(由透镜效应所决定)两边的光瓣。结果与实验基本符合。     

激光束在LiNbO3:Fe晶体中的异常衍射现象(Ⅱ)——o光入e光出的衍射

本文首先叙述了一些o光入e光出衍射的实验现象,包括衍射图样随温度的变化以及相应的Kaman光谱的变化等。然后用文献[1]中的方法,对室温衍射图样进行了计算。证明这种偏振面旋转90°的异常衍射现象是空间相位光栅的各向异性衍射产生的。对一些其它实验现象也作了解释。 关键词：     

激光束在LiNbO_3:Fe晶体中的异常衍射现象(Ⅱ) o光入e光出的衍射

本文首先叙述了一些σ光入e光出衍射的实验现象,包括衍射图样随温度的变化以及相应的Kaman光谱的变化等。然后用文献[1]中的方法,对室温衍射图样进行了计算。证明这种偏振面旋转90°的异常衍射现象是空间相位光栅的各向异性衍射产生的。对一些其它实验现象也作了解释。     

掺杂钾钠铌酸锶钡光折变晶体的各向异性衍射

本文给出了关于光折变晶体各向异性衍射的二波耦合方程,还给出了三种分别掺Cu,Ce,Co的钨青铜结构系列单晶(厚度为0.6—0.8cm)钾钠铌酸锶钡(KNSBN)在He-Ne激光(λ=6328?)照射下产生的光致光栅衍射实验结果。根据二波耦合理论,解释了这三种光析变晶体的衍射图样分布。根据波矢图的分析得出结论:对于不同性(正或负)单轴晶体,只能存在一种各向异性衍射的圆环图样(e→o衍射或o→e衍射)。理论分析与实验基本符合。 关键词：     

Ce∶BaTiO_3中光折变光栅衍射效率上升现象及分析

在对Ce∶BaTi O3晶体进行双光束干涉光折变光栅暗衰减特性的实验研究中,发现了暗条件下光折变光栅归一化衍射效率长时间上升的异常现象:在e光偏振、大入射角度产生光折变光栅的实验中,衍射效率在长逾8 h的时间内持续上升.而在e光干涉、小入射角度和o光干涉时均未出现衍射效率长时间上升的现象.分析认为:由于自泵浦位相共轭光的产生和晶体中的两个深能级参与了光折变过程,形成了衰减速度不同、光栅方向垂直的两个光栅,导致了暗衰减时衍射效率的长时间上升.     

Ce∶BaTiO3中光折变光栅衍射效率上升现象及分析

在对Ce∶BaTiO3晶体进行双光束干涉光折变光栅暗衰减特性的实验研究中,发现了暗条件下光折变光栅归一化衍射效率长时间上升的异常现象：在e光偏振、大入射角度产生光折变光栅的实验中,衍射效率在长逾8 h的时间内持续上升.而在e光干涉、小入射角度和o光干涉时均未出现衍射效率长时间上升的现象.分析认为：由于自泵浦位相共轭光的产生和晶体中的两个深能级参与了光折变过程,形成了衰减速度不同、光栅方向垂直的两个光栅,导致了暗衰减时衍射效率的长时间上升.     

高线密度X光透射光栅衍射效率

高线密度X光透射光栅是各种高分辨光栅摄谱仪的核心色散元件,为了获得较高的光谱分辨率,工作在2~5 keV能区的光谱仪需要使用5000 l/mm的X射线透射光栅。为了获得光栅的绝对衍射效率,采用同步辐射光在多个能点对5000 l/mm的X光透射光栅进行衍射效率实验标定,通过光栅相对衍射效率拟合获得了光栅结构参数,与光栅结构测量结果非常接近。然后,采用衍射效率的矩形栅线模型,计算得到了光栅的绝对衍射效率。     

一维离子导体α—LiIO3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅰ)——各向异性模

实验观察到,在沿α-LiIO₃的c向加不太强的静电场后,当一激光束接近垂直于c轴地通过晶体后,会产生具有许多特异性质的广角幅衍射带。这时c向电流引起晶体内电荷密度涨落δρ(r)和伴随的内场δE(r),通过线性电光效应,导致介电张量δε_ij的涨落。根据实验事实,我们假定δρ(r)=δρ(x,y)与c向坐标z无关,因而在晶体中形成了各向异性的相位光栅。由此,推导出的衍射效应定量地或定性地解释了观测到的现象,包括:衍射光的偏振面转90°,衍射带强度分布的不对称性以及强度极小的存在及其角位置的确定;两种绝对构形的晶体产生的衍射带的不对称性呈现左右相反的关系;带的形状和其相对于透射光斑的位置的确定等。理论中没有引入任何参数,而且首次推定静场的电光张量元γ₄₂γ₄₁之比值为1.6。 关键词：     

浮雕型全息相位光栅的衍射

本文从理论上推导出了浮雕型相位全息光栅所满足的衍射方程式,并数值计算了光刻胶四种情况下的+1级衍射光的衍射效率与相位光栅刻蚀深度的关系.还和大量实际拍摄的全息光栅作了比较,发现它基本上都能与实验相符；文中还指出了如何选择拍摄参数来控制光栅的刻蚀深度,以确保制作高衍射效率和高信噪比的PET(聚酯薄膜)模压全息片所需要的光刻胶母版拍摄.     

光折变相位栅衍射动态特性的严格耦合波分析

利用严格耦合波衍射理论分析了光折变体相位光栅的衍射问题,给出了光折变二波耦合动态特性的严格耦合波分析及其对入射光束夹角和初始入射光强比的依赖关系.实验上对掺铜KNSBN晶体二波耦合的动态特性进行了测量,实验结果和数值模拟符合得很好.     

磁光Bragg衍射中的相位失配分析

给出了任意倾斜偏置磁场作用下相位失配时微波静磁波与导波光的磁光耦合方程，分析了相位失配对导波光衍射效率及其衍射方向的影响.计算了YIG薄膜波导中静磁反向体波与导波光非共线作用的Bragg衍射效率, 传统磁化时计算结果与实验结果一致.计算表明，与传统磁化情形相比，适当的偏斜磁场可使导波光衍射效率提高6dB以上；当导波光入射角保持不变时，由磁场方向改变引起的相位失配对衍射效率的影响不大.因此，优化偏置磁场方向是改善磁光Bragg器件衍射性能、提高磁光带宽的有效方法. 关键词： 磁光效应 Bragg衍射 静磁波     

Ce∶KNSBN光折变晶体光栅衍射特性研究

研究了Ce∶KNSBN光折变晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光偏振态和光强比的关系 ,分析了写入光偏振态造成光栅衍射效率差别的原因 ,并用修正耦合波理论对实验结果进行了拟合。实验结果为Ce∶KNSBN晶体在全息记录和光学信息处理领域的应用提供了依据。     

Ce:KNSBN光折变晶体光栅衍射特性研究

研究了Ce:KNSBN光折变晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光偏振态和光强比的关系, 分析了写入光偏振态造成光栅衍射效率差别的原因, 并用修正耦合波理论对实验结果进行了拟合。 实验结果为Ce:KNSBN晶体在全息记录和光学信息处理领域的应用提供了依据。     

线偏振高斯光束通过复合型衍射光栅的传输特性

提出一种集合浮雕和折射率周期分布调制的复合型衍射光栅,并利用角谱表示和严格的模式理论研究了线偏振高斯光束通过这种复合型衍射光栅的传输特性.数值计算结果表明,在光栅的同一透射深度处复合型衍射光栅光强的起伏频率要比浮雕型光栅光强的起伏频率小.最后使用复合型衍射光栅模型,研究了亚波长体积相位全息光栅的表面起伏和入射光束的束腰宽度对衍射效率的影响. 关键词： 复合型衍射光栅 亚波长体积相位全息光栅 高斯光束 严格模式理论     

菌紫质同线偏振全息记录时再现光偏振方向对衍射效率的调制

当用相同偏振方向的物光和参考光在菌紫质薄膜上记录光栅时,再现光的偏振方向会影响其衍射效率.采用琼斯矩阵方法对此进行了理论分析,结果显示,再现光的偏振方向对衍射光的光强产生余弦调制;当再现光的偏振方向平行或垂直于记录光的偏振方向时,衍射光仍为线偏振光,其他情况下衍射光均变成椭圆偏振光.再现光偏振方向对衍射效率峰值的调制为正向余弦调制,对衍射效率稳定值的调制为反向余弦调制(与前者在相位上相差π).加入辅助紫光可抑制光栅的饱和,从而使得再现光偏振对衍射效率稳定值的调制由反向余弦调制变为正向余弦调制,并且提高了衍 关键词： 菌紫质 光致各向异性 衍射效率 琼斯矩阵     

偏振控制的Ce:KNSBN类光纤光折变光开关

在Ce:KNSBN光折变类光纤晶体中,用不同偏振的读出光控制衍射光强的大小从而实现光折变光开关的开－关功能.实验结果表明e光读出时的光栅衍射效率是o光读出的310倍,而且衍射效率比不随写入光光强比的变化而变化.与块状晶体做了比较,并用理论进行了分析,在光折变类光纤中的衍射效率比是块状晶体的10倍,光折变类光纤晶体有着更好的光开关性能.     

用波晶片相位板产生角动量可调的无衍射涡旋空心光束

本文提出了一种用波晶片产生无衍射涡旋空心光束的新方案. 根据晶体双折射的性质, 设计波晶片的厚度, 在一块晶体薄片上对o光和e光分别形成各自的四台阶相位板, 线偏振光入射到该相位板后, o光和e光衍射按强度叠加, 利用准伽利略望远镜系统聚焦, 得到近似无衍射涡旋空心光束. 光路简单, 调节方便. 在近轴条件下, 运用菲涅耳衍射理论和经典电磁场角动量理论, 数值模拟计算了周期数不同的两块波晶片相位板衍射光强和角动量的分布, 结果表明: 两块相位板都能在较长距离内产生近似无衍射涡旋空心光束, 光强和轨道角动量的分布与螺旋相位板产生的涡旋光束基本相同. 在衍射光路中加入相位补偿器, 调节o光和e光的相位差可以调节自旋角动量的大小, 从而可以调节总角动量密度和平均光子角动量的大小. 用这种空心光束导引冷原子或冷分子, 原子在与光子相互作用过程中可获得可调的转动力矩.     

平行光斜入射光栅(矩孔)的衍射光场

在"衍射光栅光栅常量的测定"实验中用矩孔代替光栅,利用菲涅尔-基尔霍夫积分公式,计算出平行光以任意倾斜角度入射后的光场分布公式,当平行光斜入射且接收屏与矩孔平面平行时,光斑分布图形为双曲线,并结合实验图像和计算机模拟,很好地验证了公式的正确性,解释了实验中观察到的现象.     

周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡调谐与容差特性分析

研究了周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡的工作机理,并讨论了其波长调谐特性与极化反转光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系.在此基础上,通过对相位失配因子求微分的方案,分析了光参量振荡的增益与光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系,以及光栅周期、抽运光波长与晶体温度容差的关系 关键词： 准相位匹配 周期性极化铌酸锂 光参量振荡     

Ce：KNSBN光折变晶体栅衍射特性研究

研究了Ｃｅ：ＫＮＳＢＮ光折变晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光偏振态和光强比的关系,分析了写入光偏振态造成光栅衍射效率差别的原因,并用修正耦合波理论对实验进行了拟合。实验结果为Ｃｅ：ＫＮＳＢＮ晶体在全息记录和光学信息处理领域的应用提供了依据。