实际光栅系统分辨本领的实验验证

本文通过光栅衍射实验对钠光双线结构的观测，验证了实际光栅系统的分辨本领。     

利用泽尼克系数求取衍射光栅的分辨本领

光栅分辨本领检测设备的焦距通常达几米甚至十几米,采用直接测量法难度大、成本高,利用衍射波前间接求取光栅分辨本领是解决该问题的有效途径之一。在光栅光谱成像傅里叶变换理论基础上,建立了利用泽尼克多项式拟合系数求解衍射光栅分辨本领的归一化模型,揭示了光栅衍射波前与分辨本领的求取关系,提出了依据泽尼克多项式拟合系数求取衍射光栅分辨本领的新方法。根据该方法实测了一块衍射光栅的分辨本领,并与直接测量法进行对比测试。结果表明该方法误差小于4.42%,降低了分辨本领的测试难度,是衍射光栅分辨本领求取的有效手段,应用于ZYGO干涉仪等仪器中,通过简单的波前测试即可得到定量的衍射光栅分辨本领指标。     

光栅的基本特性及其实验测定

介绍光栅的基本特性及其实验测定并进行延伸讨论     

验证光栅的色分辨本领表式

一、原理平面透射光栅的色分辨本领的表式为λ/△λ=jN (1)j是干涉级、N是光栅受照面上的实际缝数。为了验证(1)式,可用光波波长λ及波长差△λ都已知的光源照射光栅,使光栅对波长差为△λ的两谱线处于恰能分辨状态,然后在分光计上测定在这种状态下j和N的值.把实测到的jN值与已知的λ/△λ进行比较,以验证(1)式。     

相位波带片的分辨本领

提出了相位波带片的傍轴衍射计算式，并且运用图解法求得相位波带片的分辨本领。研究结果表明，两种相位波带片的分辨本领彼此不同，并且与它们的直径和参数η有关。当η较小且直径较大时，两种相位波带片的分辨本领相互接近，并接近于相同直径透镜的分辨本领。     

用分光计研究三棱镜的色分辨本领

用分光计和三棱镜组成了简单的目视棱镜光谱仪,讨论其色分辨本领公式,并引入线光源的宽度对公式进行修正,解释了此目视棱镜光谱仪观测不到钠黄光双线,只能观测到汞灯的黄色双谱线的原因.     

基于分光计的光栅光谱特性研究

在分光计上,观察并测试了不同光栅常数的光栅在汞光源下的光谱,探究光栅的分辨能力与光栅常数之间的关系。实验结果表明,在光栅有效使用宽度一定的情况下,随着光栅常数的减小,光栅的色分辨本领R和角色散率D都大幅提高,光栅的分辨能力提高。因此,在技术许可的条件下,减少光栅常数d是提高光栅色分辨本领的有效措施,这对光栅的制作和选用以及相关领域的发展具有较好的指导作用。     

平面光栅效率仪测量过程分析与结果修正

为了获得准确的平面光栅衍射效率测量结果,需要对平面光栅效率仪的测量过程进行分析.通过对测量过程中影响测量结果的光栅出射光谱增宽和衍射光束截面变化等主要因素进行分析,给出了两者关于入射波长和光栅刻线密度的关系式.运用多元线性回归分析的数学方法,在大量实验数据的基础上,建立了回归修正公式,分别从理论和实验上验证了修正公式的...     

Analysis of metal grating polarizers for quasi-optical power combining applications

Reflection and transmission characteristics of thin metal strip grating polarizers on dielectric substrate for quasi-optical power combining applications are analyzed by spectral domain method. Based on the calculated results, simple equivalent circuit models and empirical formula for analyzing metal grating polarizers are presented. The agreement between these simple expressions and spectral domain method are within one percent.     

基于傅里叶功率谱的感光材料分辨率的客观测定

提出傅里叶功率谱法评价分辨率标板限分辨率值的理论判据。这是一种用光学信息处理原理对标板图案傅里叶谱进行分析处理的客观评价方法。文中建立了与分辨率标板图案相适应的傅里叶谱数学模型,并通过对傅里叶谱和理论计算和分析找也了标板图案分辨率值与功率谱图各次极大之间的关系。     

二元伪随机光栅与台阶校准检测系统传递函数的影响分析

采用高质量的标准位相结构是实现光学干涉检测系统的系统传递函数精确校准及保证光学元件波前/表面中高频段信息准确检测的前提。通过对二元伪随机光栅结构和台阶位相结构两类典型表面进行模拟,分析了空间周期误差及跃变边缘陡度等制造误差对于检测系统传递函数校准的影响,并分析了检测系统CCD对二元伪随机光栅欠采样和过采样时功率谱密度(PSD)的变化。结果表明：存在同等制造误差时,二元伪随机光栅结构比台阶位相结构对检测系统传递函数中高频能够实现更高精度的校准;当对二元伪随机光栅存在欠采样或过采样时,均会造成PSD随频率的下降,可通过对理想二元伪随机光栅的高度分布进行相应的采样修正消除因采样对传递函数校准的影响。     

用部分相干光成像理论分析光栅对假彩色的调节作用

基于空间部分相千光成像理论,分析了编码相位片形成的假彩色及振幅光栅和相位光栅对这种假彩色的调节作用,求得了精确解.     

圆径向相位光栅复制方法研究

利用4f傅里叶交换系统,通过频谱面滤波手段,将圆盘玻璃振幅型径向光栅复制成全息式相位径向光栅.所复制的相位光栅具有新的频谱信息.另外,还可得到倍频光栅,理论分析和实验结果相符合.     

Phase grating in a doubly degenerate four-level system

In this paper, we suggest a doubly degenerate four-level system, in which the transition takes place between the hyperfine energy 52S1/2 F = 1 and 52P3/2 F = 2 in rubidium 87 D2 line, for studying atomic phase grating based on the cross-Kerr and phase conjugation effects. The phase grating with high efficiency can be obtained by tuning phase shift Ф between the coupling and probe field, when the coupling intensity is much stronger than the strength of probe field. Under different coupling intensities, a high diffraction efficiency can be maintained. A new and simple way of implementing phase grating is presented. However, in such an atomic system, two main limitations must be taken into account. First, the independence between steady state probe susceptibility and the coupling intensity, when the population decay rate is larger than the Rabi frequency of the coupling field, cannot result in diffraction grating; second, the sample to be prepared should not be too long.     

用光学多通道分析仪系统作高分辨光谱测量的技术

通常的光多通道分析仪(OMA)存在着同时谱宽与分辨率的矛盾.本文所述方法,在不减小谱宽的前提下,可将该分析仪光谱分辨率提高1～2量级,使之可适用于高分辨率谱研究.     

矩形波导栅慢波系统的实验研究

 从实验上研究了矩形波导栅慢波系统的色散特性及其耦合装置的驻波系数,用分布加工的方法分别制作了矩形、燕尾形、梯形3种不同槽形的矩形波导栅慢波结构模型和带输入输出结构的矩形波导栅慢波结构实体模型。采用谐振法测量它们的色散特性和驻波系数,实验结果与理论计算值和模拟值吻合良好。     

Linear system model for planar concave grating demultiplexer

A linear system model for planar concave grating demultiplexer is developed based on the scalar diffraction theory. With this model the system can be simulated by using Fourier transform. Many device performances such as dispersion features, N × N interconnection, channel uniformity, insertion loss, crosstalk can be estimated or optimized. Furthermore, the behavior of aberration is included in the generalized model.     

矩形槽光栅的矢量模式理论

本文引进满足均匀矢量Helmholtz方程的矢量波函数作为基矢,对矩形槽光栅的槽内和槽外的光场分别进行矢量平面波展开和矢量模式展开,并由耦合条件导出了求解展开系数的方程组,可进行数值计算.该方法可研究入射场的方向和偏振任意时的衍射效率、偏振特性变化等问题.在p偏振和s偏振的特殊情况下所得到的公式与用标量模式理论得到的结果一致.