部分相干光栅衍射效应和干涉术

本文提出一种新的部分相干照明的光栅衍射干涉仪.先分析了光栅的介于Talbot和Lan效应之间的部分相干衍射效应.部分相干干涉图的特点是条纹由频率成倍的两种光栅状载波所表征.调整光源狭缝,系统在两相干性极端分别转成Talbot和Lau干涉仪.理论分析采用了模糊函数方法.最后给出了实验.     

部分相干同步辐射照射下光栅分数塔尔博特效应

基于高斯谢尔光束的相干模式分解理论和波动光学,建立了部分相干同步辐射硬X射线光束通过光学器件的传播模型。模拟了微聚焦X射线光束照射下光栅的分数塔尔博特效应,得到了聚焦光束的光强分布和相干特性变化,并分析了散焦光束入射下的光栅自成像。然后通过模拟准直光束入射下的光栅塔尔博特效应,得到了不同传播距离处自成像条纹的变化情况,分析了影响光栅自成像条纹形状的因素。通过光栅衍射条纹测量同步辐射相干度,发现对矩形相位光栅来说,应该对衍射图样进行傅里叶分解,求出各级傅里叶系数随传播距离的变化曲线,从而得到入射光束相干特性。     

光晶格中非相干超冷原子的密度关联效应

陷俘于光晶格中的Mott绝缘体态原子是非相干物质波波源. 这种物质波从光晶格释放后不会出现一阶干涉现象,但是存在二阶干涉(密度关联)效应. 针对这一现象,理论上给出了自由膨胀超冷原子气体的密度关联函数,该函数表现出清晰的干涉峰,其条纹结构与光栅衍射谱类似. 进一步研究表明,密度关联函数的峰值结构与两探测器的相对位置有关,出现了物质波的"亚波长干涉"现象. 关键词： 光晶格 密度关联函数 两粒子干涉     

全息光栅槽深的近似计算

假设感光材料的曝光和处理过程都是线性的,那么全息光栅的槽形就取决于干涉条纹的光强度分布对感光层的调制深度.设有光强度为I1和I2的两列相干平面波前,它们相遇时所产生的干涉条纹的光强度分布为式中φ是两列相干波前的位相差,所以全息光栅的槽形分布是一个正弦(或者余弦)函数. 一个正弦函数可以用周期和振幅两个参数来表示,在这里周期是全息光栅的槽距,振幅就是槽深的一半.当槽距给定时,若选择不同的槽深可以获得不同的光栅槽形,反之亦然.我们知道,槽形决定光栅的衍射效率,所以对于正弦槽形的全息光栅来说,要合理选择槽距和槽深,以获得…     

利用杨氏双缝干涉讨论Talbot效应

利用杨氏双缝干涉原理讨论了平行光垂直照射下光栅的Tablot及分数Tablot现象.在成像平面上所观察到的光栅衍射条纹实质上是光栅中一定缝距的许多双缝对的杨氏干涉条纹的可除相干叠加条纹,其条纹间距和明暗中心位置都未变化;但是像相对于光栅即条纹分布相对于光栅刻线可能有半个周期的偏移,这可由双缝对参数α的奇偶决定,如果α为偶数则没有偏移,如果α为奇数则有偏移.     

采用空间滤波产生等高线

本文提出一种采用光栅对立体像对进行空间滤波产生等高线的相干光学方法。从理论上分析了视差与谱面上光振幅分布的关系、空间滤波的作用以及滤波后像面上的光振幅分布。把立体像对的振幅透过率在4f系统物面上叠加,并用相干光照明,在频谱面上会得到多组不同频率的干涉直条纹。每一组条纹都对应一群视差相同的点,即一条等高线。用一块光栅进行空间滤波,让某一组干涉条纹透过光栅,而挡住其它条纹,在像面上就会出现一条等高线。不同的光栅间隔对应着不同位置的等高线。改变光栅位置,等高线会发生明暗变化。实验采用了斜面和圆锥两种模型,分别得到了直线和圆环状等高线。文中给出了不同位置和不同明暗的等高线的实验结果。这种方法不需要逐点测量视差,因而具有快速的优点。实验中用非相干方法把立体像对重叠在一张照相干板上,达到振幅相加,以降低对系统的要求。     

平面全息光栅曝光系统中的分光器件特性分析

分光器件是全息光栅曝光系统中的关键光学元件,它将入射激光光束分成两束,两相干光束叠加后形成干涉条纹。曝光系统的稳定性不但影响干涉条纹对比度,还影响光栅衍射波前像差、杂散光水平以及光栅掩模刻槽质量。为了提高曝光系统的稳定性,分析入射光束角度偏离与两相干光束夹角(2θ)的关系,并结合干涉条纹周期公式,分别导出了以光栅和棱镜作为分光器件时入射激光束角度偏离量与待制作光栅空间相位差的解析表达式,据此分析了光栅和棱镜曝光系统的稳定性。结果表明,采用光栅分光的曝光系统的稳定性比棱镜分光曝光系统稳定性提高5~6个数量级,这对长时间曝光制作全息光栅具有实际意义。     

编码非相干光源光栅干涉仪

利用光栅进行相衬观察位相物体，光栅作为分束器获得双光束，将双光束干涉条纹调制在位相连续变化的物体上可以支位相物体的折射率进行定量测量。采用编码非相干光源抑制相干噪音，使输出图像更为清晰。     

模糊函数和任何光学系统中的Talbot-Lau效应

本文用模糊函数处理了光栅的Talbot和Lau效应,并推广到任何光学系统中。得到了十分简洁的通用表达式,它能够直接描述干涉条纹的空间分布,并只与系统的传递矩阵有关。同时也讨论了Talbot和Lau效应中的相位关系。     

物理光学

光的干涉与衍射O436.12007021031线性啁啾相位掩模的设计=Design of linearly chirpedphase mask[刊,中]/方玲玲(苏州大学信息光学工程研究所.江苏,苏州(215006)),吴建宏…//光电工程.-2006,33(11).-88-92研究讨论了用全息干涉方法制作线性啁啾位相掩模的设计方法,提出用两球面波干涉产生条纹密度随空间距离线性变化的干涉条纹记录啁啾位相光栅,按设定光栅端点空频和端点空频差两种优化设计方法设计了长度100mm、啁啾量1nm/mm的线性啁啾光栅,理论和实验结果给出两种设计方案的非线性系数分别为2.5%和1.6%,理论设计和实验结果相符。图11参9(…     

部分相干光照明下旋转双光栅衍射干涉效应

本文研究部分相干光照明下有旋转夹角的双光栅衍射干涉效应,它是Lau-Talbot-Moire效应的推广。运用模糊函数方法给出系统观察面上一个更为普遍的光强分布数学表达式,并分析讨论一些特殊情况及相应的实验结果。 关键词：     

高斯-谢尔模光束通过光栅的远场特性

针对现代激光系统中使用的衍射光学元件,以高斯-谢尔模光束为研究对象,分析了部分相干光通过光栅后的远场特性。利用部分相干光的标量传播公式,对不同束腰宽度、相关长度和相干长度的高斯-谢尔模光束经光栅后的传输特性进行了数值计算,得到了多种情况下光束的远场强度分布。     

部分偏振部分相干光光栅衍射场的偏振特性和角相关研究

为了研究部分偏振部分相干光光栅衍射场的衍射特性.利用部分偏振部分相干光的光束相干-偏振(BCP)矩阵,推导出了部分偏振部分相干光通过任意偏振光栅后,衍射场的偏振度及场中衍射级次角相关的一般解析表达式.以部分偏振的高斯-谢尔模型光束(PGSM)为例,数值分析了偏振光栅TE和TM波的复振幅透过率、入射光束的光学参量对衍射场偏振度和场中各衍射级次的角相关的影响.计算结果表明,部分相干光透过偏振光栅后的其衍射光场是一非均匀、周期变化的部分偏振相干光场;场中对称级次的角相干值对应相等,且随衍射级次序数的增大而缓慢递减至零.     

Two-dimensional non-spatial filtering based on holographic Bragg gratings

The filter made up of two gratings performs as a two-dimensional non-spatial filtering. This paper reports that the volume Bragg gratings are fabricated by interfering two collimated coherent laser beams in photopolymer. Diffraction efficiency of a single grating is up to 78% in Bragg's condition, then a two-dimensional non-spatial filter, which consists of two volume Bragg gratings and a half-wave plate, enables the laser beam filtered in two dimensions with the diffraction efficiency of 54%. The Bragg's condition and effect of polarisation on performances of the two-dimension filter are also discussed.     

The directionality of partially coherent beams expressed in terms of the far-field divergence angle and of the far-field radiant intensity distribution

Taking the partially coherent cosh-Gaussian beam (ChG) as an illustrative example, the far-field divergence angle and directionality of partially coherent beams are studied. There are three competing physical mechanisms, i.e., the spatial coherence, diffraction and decentration, which affect the far-field divergence angle of partially coherent ChG beams. Two partially coherent ChG beams may generate the same far-field divergence angle, and partially coherent ChG beams may also have the same far-field divergence angle as a fully coherent ChG beam or as a fully coherent Gaussian laser beam if the three physical mechanisms are appropriately balanced. The consistency of the directionality of partially coherent beams expressed in terms of the far-field divergence angle and in terms of the far-field radiant intensity distribution is examined. Generally, two partially coherent beams with the same far-field divergence angle have not certainly the same far-field radiant intensity distribution. However, under certain conditions, it is possible to achieve the consistency of the directionality expressed in terms of the far-field divergence angle and of the normalized far-field radiant intensity distribution.     

Photofabrication of periodic microstructures in azodye-doped polymers by interference of laser beams

Volume holographic gratings and two-dimensional periodic microstructures in azodye-doped polymethylmethacrylate were fabricated, respectively, by interference of two coherent beams of a femtosecond laser and by interference of three coherent beams of a nanosecond laser. The dependence of the first-order Bragg diffraction efficiency and the photoinduced refractive-index modulation of the gratings on the intensity of the writing light was investigated. The measurements of the absorption spectra before and after irradiation with the writing light suggest that the photoinduced gratings were refractive-index-modulated gratings, which arose from a photoinduced decomposition reaction of the azodye molecules through multiphoton absorption. In the experiments involving the interference of three beams, the period of the two-dimensional periodic microstructures was changed by adjusting the angle between the three writing beams. Received: 10 July 2002 / Revised version: 5 September 2002 / Published online: 20 December 2002 RID="*" ID="*"Corresponding author. Fax: +81-774/955206, E-mail: jhsi@photon.jst.go.jp     

Photorefractive mutually pumped phase conjugation with partially coherent beams

We investigate the mutually pumped phase-conjugation process in photorefractive media with partially coherent pump beams. We consider the effects of transmission, reflection, and 2k-reflection gratings as well as the depletion of both pump beams. The theoretical results can be employed to qualitatively explain the experimental observations.     

A Novel OADM Based on Fiber Gratings

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｏｐｔｉｃａｌａｄｄ/ｄｒｏｐｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ (ＯＡＤＭ)ｉｓｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｏｐｔｉｃａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔｎｅｔｗｏｒｋｓ(ＯＴＮ) .ＭａｎｙＯＡＤＭａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｐｏｒｔｅｄ ,ｓｕｃｈａｓｔｈｏｓｅｂａｓｅｄｏｎｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｓ,ａｒｒａｙｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｇｒａｔｉｎｇｓ(ＡＷＧ ) ,ａｃｏｕｓｔｏ ｏｐｔｉｃｔｕｎａｂｌｅｆｉｌｔｅｒｓ (ＡＯＴＦ) ,ｆｉｂｅｒＢｒａｇｇ ｇｒａｔｉ…