用紫外光直接在光纤内写入布拉格反射光栅的实验研究

用紫外光直接在光纤内写入布拉格反射光栅的实验研究杜卫冲谭华耀＊刘颂豪华南师范大学，激光生命科学研究所，广州５１０６３１＊香港理工大学，电机系自１９８９年Ｍｅｌｔａｚ［１］首次提出采用两束波长位于掺Ｇｅ－石英光纤吸收带内的相干紫外激光相干涉，从侧面照射...     

Pseudo-Rhombus-Shaped Subwavelength Crossed Gratings of GaAs for Broadband Antireflection

Holographic lithography coupled with the nonlinear response of photoresist to the exposure is adopted to fabricate porous photoresist （PR） mask. Conventional dot PR mask is also generated, and both patterns are transferred into a underlying GaAs substrate by the optimal dry etching process to obtain tapered subwavelength crossed gratings （SWCGs） to mimic the moth-eye structure. In comparison of the experiment and simulation, the closely-packed pseudo-rhombus-shaped GaAs SWCGs resulting from the porous mask outperforms the conical counterpart which comes from the dot mask, and achieves a reported lowest mean spectral reflectance of 1.1%.     

飞秒激光直写金属反射光栅的实验研究

提出了利用800 nm的飞秒激光在Ni金属表面直写反射型衍射光栅的新方法.研究了激光刻写速度、激光功率以及光栅周期等实验参数与直写出的反射光栅衍射效率的关系.在现有实验条件下,由50 fS激光脉冲单光束直写获得的Ni质金属反射光栅的一级衍射效率η为7.47%.     

一种新颖的聚合物分散液晶反射光栅

在制备液晶光开关的基础上,采用聚合物分散液晶(PDLC)与金属反射光栅压合的方法研制了一种新型反射式液晶光栅器件,并对其响应时间、调制电压、不同偏振态和不同入射角情况下的衍射效率等光电参数进行了测试.结果表明,该液晶反射光栅具有电场可调性,当驱动电压小于特定值时仅观察到常规反射现象,当驱动电压大于40 V时器件出现明显的光栅衍射效应,且1级衍射效率最大可到6.7%.实验讨论了入射光的偏振态、入射角度等因素对PDLC光栅衍射效率的影响,同时测试了该液晶反射光栅的电场响应时间为10 ms.     

基于多台阶反射光栅的飞秒脉冲压缩装置

反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件,可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽,具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构,由两个周期分别为40μm和20μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上,输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回,从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置,脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲,即46.6 fs,由此证明只要多台阶光栅效率足够高,此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。     

亚波长消反射光栅

为了降低消反射光栅的偏振敏感性，将等效介质理论推广到二维亚波长结构，对一种特定的矩形柱状结构进行了分析。构造了一种分析方法，然后利用光栅结构的有关表达式得到这种二维结构的近似等效系数。并设计了适用于10．6μm红外波段的二维亚波长消反射光栅，用二元光学的制作工艺在si衬底上进行了实验制备。测试结果表明：对中心波长为10．6μm的红外光，这种光栅象单层消反射膜一样，具有很好的增透效果。     

Modal analysis of the Oth order nulled phase masks

A simple modal analysis （MA） method to explain the diffraction process of 0th order nulled phase mask is presented. In MA, multiple reflections of the grating modes at grating interfaces are considered by introducing equivalent Fresnel coefficients. Analytical expressions of the diffraction efficiencies and modal guidelines for the 0th order hulled phase grating design are also presented. The phase mask structure, which comprises a high-index contrast HfO2 grating and a fused-silica substrate, is optimized using rigorous coupled-wave analysis around the 800-nm wavelength, after which the modal guideline for cancellation of the 0th order in a phase mask is verified. The proposed MA method illustrates the inherent physical mechanism of multiple reflections of the grating modes in the diffraction process, which can help to analyze and design both low-contrast and high-contrast gratings.     

聚合物MEMS磁扭转微镜电流传感特性研究

提出一种基于聚合物材料的新型微机电系统(MEMS)交流电传感器,对其关键部件聚合物MEMS磁扭转微镜的特性进行研究。磁扭转微镜基体材料采用聚碳酸酯(PC),扭转梁采用金属材料制作,永磁体内置于扭转微镜中,被聚合物材料所包埋,磁扭转微镜的反射面为反射光栅结构。对扭转微镜的特征参数对扭转力矩和扭转角度的影响进行了分析。结果表明,磁扭转微镜的力矩与通电导线的电流大小成正比,微镜稳态扭转振动时最大扭转角度与导线交流电流(a.c.)幅度成正比;扭转梁长度越长,扭转角幅度越大;而稳态振动扭转角幅度随着扭转梁半径的增大而减小。通过对扭转微镜反射光栅0级衍射光的接收与解调,得到归一化光强测量电流的灵敏度可达0.024/A。     

反射光栅的色散特性研究

本文分析了反射光栅的各种色散特性,提出光栅时间色散的概念,推导了光栅对光脉冲一级衍射的数学表达式。     

CD唱片作反射光栅演示教具

通过用ＣＤ唱片作反射光栅的演示实验教具，简略介绍了ＣＤ唱片的特点。