制作替代双棱镜的全息光学元件

制作替代双棱镜的全息光学元件刘成森（辽宁师范大学物理系大连１１６０２２）全息光学元件在很多领域可以代替传统的玻璃光学元件（１），本文提出了一种制作可以代替玻璃双棱镜的全息光学元件的方法．光路如图１所示．其中Ｌ１、Ｌ２是柱透镜，它们将平行光会聚成狭缝状...     

体全息光学元件布拉格偏移特性的研究及其应用

本文研究了体全息光学元件的布拉格(Bragg)偏移及补偿特性,得出了在某些调制度下,在偏移布拉格条件下仍可以得到较高的衍射效率的结论.文中也讨论了体全息光学元件布拉格偏移的容忍性并分别讨论了体全息元件布拉格偏移所允许的角度偏移和再现波波长偏移的性质,得出了在大调制度下体全息光学元件的布拉格偏移容忍性大的结论.同时指出实现体全息光学元件高衍射效率的变波长再现的途径,并给出相应的实验结果.     

自动实时激光全息无损检测系统

介绍一种自动激光全息无损检测系统。该系统由计算机控制自动曝光，并对全息干版进行自动冲洗和对测量数据进行处理，解决了一次曝光激光全息实时检测中全息干版无法精确复位的问题。计算机控制真空加载，缺陷大小及位置由计算机打印输出，一次最大测量面积为０５ｍ×１２ｍ，最小分辨缺陷尺寸为３ｍｍ。     

用二元光学技术制作计算全息波面变换元件

基于计算全息原理与二元光学技术设计制作了应用于机载平视显示器（HUD）中的计算全息波面变换元件,该元件具有较高的衍射效率,一块二元相位型计算全息元件的衍射效率比一般计算全息图的衍射效率提高了四倍,并能产生传统光学元件不能实现的光学波面,如非球面,环状面和锥面等,制作工艺简单,复制简便。     

基于全息光学元件的光纤光谱仪的光路设计

基于全息光学理论分析了全息光学元件的高斯成像性质,包括光焦度、成像位置、衍射效率以及作为光纤光谱仪光栅元件的可行性,并以全息光栅的成像理论以及光谱仪工作原理为基础,设计了光谱仪器光学系统的各个参数,通过Zemax软件的仿真、像质评价及优化,得出最终的参数和模拟结果。所使用的全息光栅记录波长为575 nm,记录光束之间的夹角为10,一束为平面波,一束为球面波,焦距40 mm,使用+1级衍射光,光栅孔径为10 mm。光谱仪的工作波长范围为400 nm～800 nm,体积140 mm*30 mm*40 mm,谱面展宽29.1 mm。通过在光学平台上搭建光路,利用已研发完成的电路系统及光谱仪软件,针对汞灯光谱进行了试验,光谱分辨率优于8 nm,测量得到的汞灯光谱与标准汞灯光谱一致,表明了所设计的基于全息元件的光纤光谱仪光学系统是可行的。     

光学干版和制版软片的研究

<正> 随着光学仪器工业的发展,光学分划零件制造日益广泛地采用了印刷、半导体、普通摄影、航测及光谱等多种型号的干版和制板软片,用于制造分划零件、全息光栅板及标牌、面板、印刷电路版的底版等。使用胶片的品种涉及到多种行业,并有专业化系列化的发展趋势。本文将可用于光学分划制造的各种干版和制版软片统称为光学干版和光学制版软片。系统研究光学干版和制版软片,对目前光学仪器制造工业的发展,尤其对分划零件的制造水准将产生重大的影响。     

基于双全息光学元件的3D视网膜投影显示器

为克服非相干光源照明条件下基于全息光学元件的视网膜投影显示系统存在的色散、出瞳小、无法获得单眼调焦深度信息等局限,提出了一种基于双全息光学元件的3D视网膜投影显示器。用全息光学元件取代玻璃透镜,用发光二极管取代激光。用反射型体全息光栅和反射型体全息透镜构成的光学结构对系统的色散进行补偿,获得了清晰的图像,系统分辨率达到11.6 lp/mm。结合双全息光学元件结构,利用时分复用技术和角度复用技术实现了具有密集视点的3D视网膜投影显示。该结构可有效扩展系统的出瞳,解决视网膜投影显示系统出瞳小的问题。同时在0.45～2.0 m的深度范围内,实现具有单眼调焦深度信息的真3D显示,显示范围覆盖人眼的辐辏调焦响应敏感范围,可有效缓解辐辏调焦矛盾引起的眩晕和视觉疲劳问题。该系统结构紧凑、价格便宜且避免了散斑噪音和安全隐患,具有良好的应用前景。     

全息术在军事上的应用进展

叙述了全息光学元件在全息激光防护镜、全息夜视镜、全息平视显视仪、全息头盔显示器、尚处于研制阶段的全息瞄准具及制导导弹系统的全息校正片和全息变焦透镜上的应用,说明了全息术在军事上有着广泛的用途(如军事目标模拟识别、军事训练、声波全息和全息雷达等),最后提出在制作全息片中存在的问题。     

反射式双峰值全息滤光片的研制

本文利用重铬酸盐明股作为记录介质,采用双曝光记录工艺,试制了反射式双峰值波长的全息滤光片.这种全息滤光片双峰值衍射效率可达87%,带宽小于10nm,是一种新的具有潜在应用前景的全息光学元件.     

《全息光学——设计、制造和应用》

内容简介：本书是一部首次系统、完整地介绍全息光学元件的成像理论、制造方法和广泛应用的专著。全书由“绪论”和十二章内容组成，分为四部分：第一部分叙述全息光学元件成像的基本原理，近轴成像理论，光线追迹的概念和必要的坐标变换。第二部分介绍全息光学系统的具体设计方法，像差理论及其补偿方法，     

实现交叉光互连的全息元件的研究

光学互连与电互连相比,具有并行处理、传输速度快、信息容量大、空间频带宽、串音小和能量损耗低等优点,因此在光计算和信息处理领域中成为越来越吸引人的课题[1~4].在光信息处理中,光互连在实行多种函数及变换过程中具有重要的地位[5].在数字光计算中,光互连可实行多种算法和构造,其中自由空间规则光互连如全混洗(perfect shuffle)光互连、交叉(crossover)光互连及蝶(butterfly)光互连已得到广泛研究和应用[6~8].     

全混洗交换Omega互连网络的光学实现

本文提出了一种由左、右全混洗和空间光开关列阵组成的等效Omega网络;成功地设计了一种实现全混洗互连的低损耗,等程的光学组合棱镜.由两块光学组合棱镜和空间光开关列阵组合成的光学系统实现了全混洗交换光学互连网络,该光学互连网络已在实验中得到了证实.     

用作光学蝶互连网络的全息互连光栅的研究

提出利用平面倾斜条纹（Ｓｌａｎｔｅｄ－ｆｒｉｎｇｅ）透射体全息光栅等光强的０级和１级衍射光实现蝶互连网络中的直连和交连。在红敏光致聚合物干版上制备出了这种光栅互连器件，并给出了这种器件的设计原理和制备方法     

非水溶性光致聚合物光子晶体的研制

报道了一种新型的利用激光全息技术制作光子晶体的记录材料,即自制的非水溶性光致聚合物.用绿光作为光源对材料性能参量做简单测试,经测试其衍射效率可达85%,在波长为514.5 nm处拥有较高的吸收率,且该材料的后处理过程简单,只需热烘.利用Matlab简单模拟全息法制作光子晶体的过程,经模拟得到干涉的光束越多,光子晶体的晶格结构越复杂.设计了制作二维、三维光子晶体的实验光路,分光元件分别为掩模板和去顶棱镜.实验结果表明,利用非水溶性光致聚合物可制作大面积、大体积、耐高温和高强度的二、三维光子晶体,且其晶体结构与Matlab模拟的结果基本一致|利用非水溶性光致聚合物作为记录材料时,光路的搭建是影响实验结果的重要因素.     

Optical Perfect Shuffle Interconnection Using Computer-Generated Blazed Grating Array

In this paper a new type element that can implement perfect shuffle (PS) network of free spatial optical interconnection is presented. It is a microoptics array element consisting of a series of sub-blazed gratings with different spatial frequency. The array has highly efficient light energy and a very simple setup. It can realize 1-D, 2-D PS networks and their inverse transforms. Also, the array can conveniently realize microminiaturization and multilevel interconnection and other forms of interconnections.Presented at the International Commission for Optics Topical Meeting, Kyoto, 1994.     

Fabrication of large-area 3D photonic crystals using a holographic optical element

A holographic technique for fabricating 3D photonic crystal is presented. The key element in the fabrication system is a holographic optical element (HOE) consisting of three gratings. Used in combination with a mask, the HOE can generate four beams under single illuminating beam, and 3D lattice structures can be formed by the interference of the four beams. Holographic approach is used to make HOE, so large area lattice structures can be fabricated. Numerical simulations indicate that beam intensity ratio of central beam to outer beam is one of the factors that affects the structures fabricated in photoresist, and high diffraction efficiency of the gratings in HOE is favorable when using cw laser with relatively low power as light source. Experimental results show clear 3D lattice structures fabricated using the HOE, verifying the effectiveness of the technique.     

双波长敏感的非水溶性光致聚合物存储特性研究

研究了一种新型的对红光和蓝光敏感的非水溶性光致聚合物材料的全息存储特性。该聚合材料由复合单体、复合光敏剂、复合引发剂、链转移剂及成膜物等成分组成,它具有防潮、后处理简单、分辨率高及耐高温等特点,对红、蓝光2种衍射效率均不低于75%,灵敏度为(45～65)mJ/cm2。对该材料先后进行了双波长复用存储实验和角度复用存储实验,当用红光或蓝光再现时再现图像清晰可见,相邻2副图像之间无明显干扰,说明该材料具有良好的存储性能,适合作高密度数字全息存储的记录材料,可用作光通信中的波分复用器及其他光学元件。     

A module design of rearrangeable nonblocking double omega optical network using binary optics elements

Omega network plays an important role in all optical communication and optical interconnection networks. In this paper, a novel technology, which binary optics element (micro-blazed grating array) can realize perfect shuffle transform including inverse perfect shuffle and left perfect shuffle, is proposed. Moreover, by a cascade of inverse perfect shuffle and left perfect shuffle, a multistage rearrangeable nonblocking omega network can be constructed. Simultaneously, the bipartition graph algorithm (BGA) is adopted to ascertain the state of node switch in each node stage (straight or crossover connection). At last, a module of the rearrangeable nonblocking omega network which is integrated with polarizing beam-splitter, half-wave plate, micro-blazed grating array, is presented. It can accomplish the functions of 8-channel signal beams’ sorting and switching without routing conflict and blocking, and has advantages of being compact in structure, easy to integrate, efficient in performance etc. Finally, both the theoretical analysis and the experimental result show that this module proposed here may be helpful in free-space optical interconnection network and optical information processing.     

集成光学波导光栅研究进展

报道了20世纪80年代以来,研究组在集成光学波导光栅研究领域的主要工作及研究成果。其中包括集成光学波导光栅的制备研究;若干非线性波导光栅器件研究;高效体相位全息布拉格光栅-光导板的耦合互连;单片集成波导光栅波分复用等。这些研究工作为光通信、光计算、光传感和光学信息处理等应用领域提供小型化、低功耗、超快速全光型器件奠定了技术基础。     

Volume holographic imaging element with background noise reduction function for eye-gaze detection under white light illumination

Volume holographic optical element (VHOE) for imaging under white light illumination is integrated with imaging elements and background noise reduction filter. An integrated VHOE and the band pass filter which is optimized to the VHOE can develop the optical setup for a wearable eye-gaze detection system. An integrated VHOE is fabricated in photopolymer and then the effects of noise reduction filters as a function of the direction of the incident plane wave into an image sensor are evaluated. Experimental results show that the background noise reduction filter should be designed to reduce the incident light with wide direction of the transmitted light.