利用非相干光成象方法制备低频全息光栅的技术和装置

本文提出的利用非相干光成象方法制备低频全息光栅的技术，是利用原始光栅在非相干光成象系统中产生的正、负一级衍射光波在象平面的叠加来实现光栅的记录，有效地抑制了相干噪音，降低了对环境条件的要求，并具有操作简便、装置简单和价格低廉等优点．这种方法适于制作频率范围为每毫米数十至数百条线的光栅．用这种方法制作的光栅已在一些领域中得到了较为满意的应用．     

电子束刻蚀法制作微米/亚微米云纹光栅技术

本文应用电子束刻蚀技术并结合真空镀膜技术提出了制作电子束云纹光栅的新方法。首次提出三镀层制作双频电子束云纹光栅的新工艺。所制得的光栅可在两频率下应用电子束云纹法测量物体的变形。同一般光栅相比 ,这种双频光栅变形量程范围更大。在本研究中 ,运用电子束刻蚀法并结合真空镀膜技术制作出 0 .1μm间距 ( 10 0 0 0线 /mm光栅 )的电子束云纹光栅。应用所制作的 10 μm/1μm双频光栅与相对应的电子束参考栅干涉 ,分别得到对应的电子束云纹场。文中对制栅工艺及方法进行了详细的讨论。     

间插取样光纤光栅多通道滤波器

对间插取样光纤光栅进行了理论分析和数值模拟,并依照理论分析及数值模拟的结果进行了实验研究,采用逐点扫描曝光工艺首次制作出具有10个以上通道数的光纤光栅梳状滤波器。这种方法工艺简单,控制精度要求低,是一种具有良好实用化前景的多通道光纤光栅滤波器制作技术。     

测量全息光栅光栅常数的两种简易方法

文中提出了两种利用放大原理测量全息光栅光栅常数的简单方法:扩束镜放大成像法和凸透镜放大成像法。采用这两种方法可以直接看到全息光栅的放大像,适于全息光栅结构的实验演示以及所制全息光栅质量的检查。同时这两种方法测量光栅常数具有简单、直观、准确、易于操作等优点,适合测量光栅常数大于1微米的全息光栅,并且光栅常数越大测量越精确,弥补了衍射法适于测量小光栅常数的不足。     

一种新的长周期光纤光栅制作技术

长周期光纤光栅在光纤通信和光纤传感领域有着广泛的应用。目前制作长周期光纤光栅的方法存在着制作成本、光栅性能和制作过程复杂之间的矛盾。提出了一种新的长周期光纤光栅制作技术。以宽光谱紫外光源代替激光器来制作长周期光纤光栅。采用该项技术可以同时制作出多根具有良好光谱性能的长周期光纤光栅，使长周期光纤光栅的制作更加简单、经济、实用，特别适合于批量工业化生产。     

偏晶向(111)硅片闪耀光栅的制作

硅光栅的制作可以利用湿法腐蚀体硅工艺.湿法腐蚀利用硅的各向异性,由硅的晶面形成光栅工作凹槽,利用湿法工艺可以制作在不同光谱波段内工作的闪耀光栅.设计了一种利用偏晶向(111)硅片制作闪耀光栅的方法,使用这种方法可以批量制作闪耀角度较小的光栅.利用扫描电子显微镜(SEM)进行了光栅表面形貌测试,试验结果表明,制作的硅光栅样片具有良好光学特性的反射表面和光栅槽形.硅闪耀光栅可以被用来制作微型光谱仪、滤光器等微型仪器或器件.     

铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的定量计算

吸收光栅是X射线相衬成像系统的关键器件,铋吸收光栅由于其制作成本低廉且适于在普通实验室开展制作而受到青睐。提出了一种针对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的定量计算方法,通过建立模型,数值计算了不同铋层厚度的吸收光栅所对应的叠栅条纹对比度,并比较了π和π/2相位光栅两种情形下的结果。结果显示,随着吸收光栅铋层厚度的增加,条纹对比度逐渐增加,当源光栅和分析光栅的铋层厚度分别达到150μm和110μm时,利用π相位光栅在40kV管电压下其条纹对比度可达48%,60kV管电压下其条纹对比度只能达到22%。而在两个吸收光栅铋层厚度相同的情况下,采用π/2相位光栅所得条纹对比度略优于π相位光栅的结果。对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的计算分析,可作为X射线相衬成像系统设计的参考依据,推动该成像技术走向实用化。     

非水溶性红敏光致聚合物全息性能的改善及其应用研究

为使非水溶性红敏光致聚合物材料的全息性能得到改善,采用复合光敏增感、复合引发和复合单体的方法反复对比实验,改善后体系的灵敏度为0.02 cm2/mJ,衍射效率高达83%,计算得到材料的最大折射率调制度为4.1×10-3.实验结果和理论分析表明,利用该材料制作的新型全息光栅具有损耗低、通道宽度窄、衍射效率高等优点,适于制作光通信中的波分复用器及各种光学元件.     

二维衍射光栅在彩虹全息中的应用

提出了将正交位相光栅和扇出光栅应用于制作彩虹全息图的方法,分析了正交位相光栅产生的多重全息像的位置和强度分布,给出制作扇出光栅的一种实用方法,并给出了实验结果。     

用光学全息方法制作准晶光子晶体

理论分析表明,用5束相干光干涉可以制作10重对称的准晶光子晶体.实验中,为了简化光路,利用5个光栅对一束平行光进行衍射,通过控制5个光栅的分布及光栅常数,进而得到制作10重对称准晶所需的5个光束偏转角度.实验结果与计算结果完全相符.     

相位错动强度叠加光刻法

本文提出一种新的光栅相位错动强度叠加光刻法.研制出了高质量的圆光栅,该方法同样适用于各种计量光栅的研制.     

线性啁啾光栅结构参数优化的定量研究方法

本文用统计二阶矩定量描述了光栅色散的振荡行为,并定义了一个品质因数来定量衡量光栅特性的优劣。进而又计算了最佳的光栅结构参数和相应的各种特性,结果表明该定量计算方法是一种新的有效优化线性啁啾光栅的方法,它能为制造和应用这类光栅提供参考数据。     

A novel raster-scanning method to fabricate ultra-fine cross-gratings for the generation of electron beam moiré fringe patterns

The resolution of the electron beam moiré method depends on the line frequency of the grating. Recently, more and more effort has been devoted to increase the frequency, and a novel method for producing high-resolution electron beam gratings is presented in this work. Cross-gratings with a frequency up to 14,832 lines/mm (67 nm pitch) were successfully fabricated using a common scanning electron microscope without a dedicated pattern generation system. The quality of the grating was high enough to produce high-quality moiré fringe patterns. In this method, the ultra-fine cross-grating can be fabricated only through one-directional scanning on the resist, which can improve the grating quality and significantly reduces the fabrication time. The number of control parameters for grating fabrication could be reduced to two compared to the six parameters required by conventional methods, which facilitates the use of the electron beam moiré method. The frequency of the fabricated grating is linearly proportional to the exposure magnification. Thus, the frequency of the grating can be accurately predetermined, and the null field can be easily obtained in the electron beam moiré method. The quality of the fabricated gratings was illustrated by the obtained micrographs and moiré fringe patterns. The full-field local strain near an induced crack was studied to verify the application potential of this method.     

一种基于CCD的实时测量光栅常数的方法

光栅常数是检验光栅质量的重要参数之一.该文介绍了一种实时检测光栅参数的方法,即利用面阵CCD采集光栅衍射图像信息,通过计算衍射±1级光斑与主极大光斑的能量比得出光栅常数.这种方法具有检测速度快、系统简单、精度高等特点,可用于生产线上光栅的实时检测.     

Reducing the line curvature error of mechanically ruled gratings by interferometric control

Line curvature error greatly influences the quality of the diffraction wave fronts of machine-ruling gratings. To reduce the line curvature error, we propose a correction method that uses interferometric control. This method uses diffraction wave fronts of symmetrical orders to compute the mean line curvature error of the ruled grating, taking the mean line curvature error as the system line curvature error. To minimize the line curvature error of the grating, a dual-frequency laser interferometer is used as a real-time position feedback for the grating ruling stage, along with using a piezoelectric actuator to adjust the stage positioning to compensate the line curvature error. Our experiments show that the proposed method effectively reduced the peak-to-valley value of the line curvature error, improving the quality of the grating diffraction wave front.     

利用平面平晶反射干涉制作低频全息光栅

基于对光栅制作方法优缺点的分析,提出了利用平面平晶双光束干涉原理制作低频全息光栅的方案.在保证光栅质量的前提下,简化了原有全息光栅制作的光路,实验证明简化后的光路是可行的,所制得的全息光栅可用于光学教学实验.     

耐高温光刻胶光栅模板的制作与转移技术及其应用

作为试件变形传感元件的云纹光栅的制作是云纹干涉法的关键技术。本文提出了在１２０～２００℃高温下使用的光刻胶光栅模板的制作及在此温度下试件栅的复制工艺，并利用此技术研究了新型微电子封装组件在１２５～２０℃温度载荷下的热变形。实验结果表明：采用该方法可以获得高质量的试件栅，云纹条纹质量好，可用于试件微小区域内热变形的精确测量     

产生正弦光栅的二值化面积编码新方法

基于面积编码的二值化算法,提出了一定改进,即在对二值化模板进行填充时,用分散的、尽可能等间距的填充方法代替分块的、非等间隔的填充方法,并将此光栅制作出来用于三维形貌测量.利用二元编码光栅的频谱分布特征和光学系统固有的低通滤波特征,可以将二元分布的模板转化为测量区域的正弦分布,同时又滤去了量化噪声,得到质量较好的正弦光场...     

掺Yb光纤激光器阵列谱合成系统的光束传输模型及光束特性分析

建立了由掺Yb光纤激光器阵列、变换透镜、闪耀光栅和输出耦合镜组成的光束谱合成系统的光束传输模型.在考虑光栅角色散、光栅刻槽倾角误差和光栅衍射效率情况下,利用光线追迹法、衍射积分方法、光束非相干叠加原理和强度二阶矩方法,推导出高斯光束非平行倾斜入射到闪耀光栅的相位变化公式以及谱合成光束的光强分布解析表达式.分析了高斯光束非平行倾斜入射到光栅后,光栅角色散、光栅衍射效率和光栅刻槽倾角误差对掺Yb光纤激光器谱合成系统输出光束特性的影响.研究结果表明,谱合成光束具有与单根光纤激光器几乎相同的光束质量;光栅角色散对合成光束特性的影响可忽略;随着光栅刻槽倾角误差的增大,谱合成光束的光束质量明显变差;当光栅刻槽倾角误差较大时,必须考虑光栅衍射效率对合成光束特性的影响. 关键词： 掺Yb光纤激光器 非平行倾斜入射 光束谱合成 光束质量     

Ronchi光栅光密度的一种测试方法

本文提出利用衍射光栅的反射特性,在自光图像处理系统中对光栅进行实时无损伤检验.这种方法灵敏度高、简便易行,有较高的实用价值.理论与实验结果一致.