衍射光学

摘要： 研究了基于TMPTA双单体体系光致聚合物中各个组分的作用,对比了多种双单体体系的光致聚合物材料。结合单体的扩散运动,研究了不同成膜树脂、活性单体和光引发剂对光致聚合物的作用及影响,优化了材料的配比。同时在聚合物薄膜样品中成功记录信息,证明其具有良好的全息记录与高的分辨率性能。测试了不同曝光强度、不同曝光时间、不同温度下材料的衍射效率等全息参量,表明双单体体系在光强10~15 mW/cm^(2)、时间40~80 s、温度46°C左右的曝光条件下具有较好的衍射效率。该材料体系在记录角度为30°,厚度70μm时,衍射效率高达91.5%,透过率大于95.6%,折射率调制度至2.98×10^(-3),耐高温性能好。该材料制作简便、周期较短、容易保存,作为全息记录介质能够有效记录高分辨率,高衍射效率的全息信息。由于该聚合物的高衍射效率并且稳定性高等特点,该材料更加适合用于全息图和大数据的永久存储。

摘要： 与传统体材料光学透镜相比,平面衍射透镜具有加工制备容易、体积轻薄、便于集成等显著优势。同时,基于衍射效应的光学聚焦机制也为实现灵活的光场调控提供了便利。近年来,在光学超振荡理论的指引下,基于平面透镜的远场超衍射极限光场调控及其应用得到人们的广泛关注。超临界透镜在实现超衍射极限聚焦的同时能有效控制聚焦旁瓣和焦深,成为平面超衍射透镜的重要研究方向之一。本文总结了平面超临界透镜近年来的研究进展,简要概述了超临界透镜的原理和设计方法,对构建超临界透镜的几种光场调控类型及其应用进行了介绍,最后对该领域的未来发展作了展望。

摘要： 为探索白光干涉仪在测量矩形台阶时的蝠翼效应误差,建立白光干涉虚拟测量模型。在模型中,考虑白光光源带宽和干涉物镜数值孔径以及圆孔衍射模型的影响,分析蝠翼效应与真实台阶高度、光源中心波长之间的关系。模拟结果表明当台阶高度差是λ_(0)/4的奇数倍时会出现蝠翼效应,且越接近λ_(0)/4的奇数倍,蝠翼效应越显著。关于对蝠翼误差的补偿,分别采用中值滤波和均值滤波两种方式对含有蝠翼效应的测量结果进行修正,并利用台阶高度、台阶与轮廓中线围成的面积两种评价参数对比补偿效果,结果表明中值滤波的修正结果优于均值滤波。

摘要： 基于衍射现象的高精度光栅是一种常用的光学元件。通过研究衍射尺度下的相位光栅,提出了一种结合菲涅尔衍射和有限时域差分的光栅仿真方法,来仿真光栅的菲涅尔衍射区域内的光场分布情况。在入射光栅处采用有限时域差分计算方法,得到高精度的光场分布,然后在光栅后的近场区域采用菲涅尔衍射计算接收屏处的光场分布。通过结合两种方法解决了介质过渡区域的计算和传播区域有限时域差分计算量大的问题。结果显示接收屏处产生了三个衍射峰。基于有限时域差分算法的特点,此方法同样适用于非规律性的光栅结构,对于非等距光栅以及有制造误差的光栅分析具有普适性。

摘要： 设计了一种薄膜衍射消热差红外光学系统.此光学系统口径为200 mm,焦距为200 mm,相对孔径为1,全视场角为3°,工作波段为10.7～10.9mm.该系统采用薄膜衍射镜作为主镜,厚度为微米量级,具有口径大、重量轻的优点,解决了现有红外光学系统重量和口径无法调和的矛盾.利用含有衍射面的折衍混合透镜进行校正主镜带来的强色散,有效解决薄膜衍射主镜成像视场小、谱段范围窄等问题.采用薄膜衍射主镜、折衍混合透镜,很好地利用了衍射面良好的消热差特性,再结合透镜材料的选择,对光学系统消热差起到了良好的作用,并且,衍射面的使用为系统设计优化过程中增加了自由度.薄膜衍射消热差红外光学系统重量轻、成像质量好、消热差性能优良,在红外遥感成像探测领域具有良好的应用前景.

摘要： 目前正交级联液晶偏振光栅使用过程中的偏转角度均被认为是其角分辨率的整数倍,实际使用过程中,正交级联液晶偏振光栅的偏转角度与设计角度存在一定偏差。针对该问题,给出了正交级联液晶偏振光栅偏转角度计算模型。首先根据单片液晶偏振光栅角度偏转理论,推导出级联液晶偏振光栅偏转角度公式,然后进一步推导出二维正交级联液晶偏振光栅角度偏转模型,分析了二维正交级联液晶偏振光栅角度偏转范围与角间隔之间关系,分别计算出满足一定角度范围的角间隔,满足一定角度间隔的角度范围以及同时满足角度范围、角度间隔的设计角间隔。最后分别利用光学设计软件建立了精度为0.001°的软件模型并构建测量精度为0.1°的实物测试系统,证明了角度偏转模型的准确性。

摘要： 本文重点介绍了亚波长金属矩形槽表面电场增强的理论研究方法.结合矩形槽特点系统研究了全矢量数值计算分析的严格耦合波分析方法,并从严格耦合波方法入手,开展了半解析的法布里-珀罗模型方法研究.本文的研究对基于亚波长金属矩形槽表面电场增强的研究提供了理论基础和模型参考,对基于亚波长金属矩形槽为基底的表面增强拉曼散射器件设计有重要的理论研究价值和参数指导意义.

摘要： 基于目前研究较热的大口径衍射望远镜技术,提出一种在可见光范围内进行成像的衍射望远镜光学系统方案.该方案解决了目前衍射望远镜存在的成像频谱范围较窄的问题,可以在可见光范围内获取彩色图像,设计方法是将衍射元件沿径向分为3个通道,分别对R、G、B三个颜色通道进行成像,每个通道的成像带宽为40 nm,通过控制系统参数使3个通道的像在像面处重合,获取彩色图像.设计了基于25 m口径衍射主镜的三通道望远镜光学系统,并对该系统进行建模仿真,仿真结果与设计理论相符.该方案可以增加成像的频谱范围,其像面光斑具有与单通道系统像面光斑近乎相同的主瓣宽度.

摘要： 空间太阳能电站可以充分利用空间太阳能资源,并克服地面太阳能利用的诸多问题.作为空间太阳能电站的重要组成部分,太阳能收集系统对传统的太阳能电池技术提出了新的要求,亟需新型太阳能收集技术的发展.本文提出一种基于衍射光学原理的太阳能收集系统,具有聚能比高、大口径、轻量化、可展开等优点,同时满足承载与发射的要求.rn 基于衍射光学的太阳能收集系统是透射形式，首先对空间太阳能电站收集系统的总体指标进行论证，主要性能指标为:衍射透镜口径24 m，收集面积452 m2,焦距250 m，汇聚总功率617963 W，汇聚面积1 m2，功率密度617963 W/m2，收集效率接近450个太阳常数。rn 大口径光学系统在发射前都必须对其进行包装设计以便于装入火箭进行发射。对于口径24 m的衍射透镜，其折叠展开形式以满足发射条件成为设计透镜结构时的关键。伞状折叠方案在展开难易度、展开精度、机构复杂度和轴向对称性几个方面均有优势，适用于大口径光学系统。在发射阶段，可以通过了镜间的四级折叠减小整个衍射透镜的外形尺寸，折叠比确定为5:1，折叠后的透镜口径为4.8 m。rn 太阳能收集系统送至预定轨道后，使用旋转展开法令折叠好的透镜在空间依靠绕自身轴心旋转产生的离心力将镜面展开。透镜从折叠到展开的过程，需要较低的转速保证展开精度和系统稳定性;展开至平面后加速转动，用较大的离心力使镜面保持张紧，消除折叠产生的折皱。附着在侧面的铰接式伸展机构伸展至透镜边缘，实现透镜边缘的捕获并固定，实现面形支撑。

摘要： 本文主要介绍了衍射光学元件的基本原理、像差特性,提出了衍射望远镜的概念,并详细分析其成像原理,最后针对如何实现地球静止轨道衍射成像望远镜的关键技术进行了探讨，结果表明,衍射成像望远镜应用于地球静止轨道对地成像时能够在满足大口镜、长焦距要求的同时有效减小系统的重量,衍射物镜在材料的选择、加工和镜子支撑等方面具有较大优势,工程可实现性强。

摘要： 分析了惯性约束核聚变激光驱动系统对衍射光学元件的要求，即具有高损伤闲值、大面积和高面形精度等；介绍了惯性约束核聚变激光驱动系统中低效取样光栅、色分离光栅、位相校正板、脉冲压缩光栅、随机位相板或相息板等衍射光学元件的应用现状；最后对衍射光学元件在惯性约束核聚变激光驱动系统中的应用做了展望。

摘要： 概括地介绍衍射光学元件的优点.衍射光学的光线模型,光线追迹法设计衍射光学元件,衍射结构的高折射率模型,折衍混合单透镜的像差分析,谐衍射透镜,衍射光学元件的标量模型及其优化设计,衍射光学光束整形元件求解的数学模型,局部优化与全局优化.微光学元件的加工方法,微电子工艺及金刚石切削.衍射光学元件的应用,包括光束整形,分束器、合束器,分类用器件,扩大焦深的器件等.自由曲面光学元件,汽车前灯反光罩,均匀光场反光器,液晶显示的导光板.亚波长光学元件,亚波长偏振器,亚波长相位滞后器,亚波长分束器等。

摘要： 结合光子筛与二元衍射光学元件，提出一种新型的具有更高衍射效率的光子筛——二元光子筛，这种光子筛是在对应菲涅尔透光环带及不透光环带上都分布大量透光小孔，而分布在透光环带与不透光环带上的小孔有π位相差。研究二元光子筛的设计理论方法;根据设计指标设计二元光子筛，通过多次光刻、反应离子蚀刻等微加工工艺制作出二元光子筛;并对制作的二元光子筛，展开如衍射效率、透射波前等特性测试。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 介绍了采用迭代角谱算法设计衍射微透镜，并利用基于标准微纳工艺的单步光刻和湿法腐蚀制作出试验性衍射微透镜的方法。对其进行表面形貌测试显示，所制衍射微透镜由高度在微米量级的多台阶连续浮雕结构组成，表面粗糙度在纳米量级，达到光学镜面水平，通光孔径在毫米级别。远场激光性能测试显示，所制试验性衍射微透镜，能够将红光激光聚焦为极细小的光斑;激光光束分析仪所得焦平面光强分布数据显示了预期的光斑直径和焦距数值。实验分析结果表明，衍射微透镜的光学性能可以通过改进设计算法及制作工艺得到进一步的提高。

摘要： 目的是提供一种能够进一步改善衍射特性和全息图的透明性的全息记录组合物。本技术提供一种全息记录组合物，其包含杂多酸、光聚合性单体、光聚合引发剂、和在存在酸的情况下在可见光区域具有吸收的增感染料。本技术还提供一种至少包括光固化树脂层的全息记录介质，所述光固化树脂层包含杂多酸、光聚合性单体、光聚合引发剂、和在存在酸的情况下在可见光区域具有吸收的增感染料。此外，本技术还提供一种使用该全息记录介质的衍射光学元件。此外，本技术还提供一种使用该衍射光学元件的光学装置、光学部件和图像显示装置。

摘要： 本发明公开了一种衍射光学元件的光学特性测定方法及其测定装置，通过检测出由摄像镜头即衍射光学元件会聚的任意波长范围的衍射光甚至是微弱的衍射光，而能容易且准确地评价点光的光量、衍射效率及光轴方向上的亮度分布。从白光光源(11)射出的光通过波长带通滤光器(12)后，用针孔狭缝(13)对光进行限制。该光通过准直透镜(14)成为平行光后，入射到摄像镜头即衍射光学元件(16)中。从该衍射光学元件射出的光在会聚成点光(17)后，被显微镜(18)放大并投影到CCD(19)上。用距离变更部件(56)改变该CCD和该衍射光学元件之间的距离后，用该CCD测定出光轴方向上的亮度分布。还测定出垂直于光轴的面内亮度分布。

摘要： 本发明提供的衍射光学元件，呈球冠结构，所述球冠的内表面和/或外表面由衍射光学结构组成，从而利用球冠结构与衍射光学结构的共同作用实现大角度衍射，从而克服了传统平面型衍射光学器件衍射角度受特征尺寸的限制，通过宏观球冠结构，为衍射结构提供了不同方向的法向倾斜，实现了衍射角度的大幅增加。

摘要： 本发明涉及衍射光学元件和具有该衍射光学元件的光学装置。提供了一种衍射光学元件，其中衍射图样被形成在至少一个表面上，其中衍射图样的高度从该一个表面的中心向边缘改变，并且形成在中心处的第一衍射图样元件的高度和形成在边缘处的第二衍射图样元件的高度是不同的，并且提供了一种具有该衍射光学元件的光学装置。

摘要： 衍射光学元件(101)具有：基体(102)，在表面具有设有衍射光栅的第1区域(105)和位于第1区域的外侧的第2区域(106)；光学调整层(103)，设置于表面，以与第2区域(106)的至少一部分和第1区域(105)相接。在光学调整层(103)中的与第2区域(106)相接的部分的至少一部分，设有薄膜部分(107)，该薄膜部分具有比光学调整层(103)中的与第2区域(106)相接的部分的最大膜厚小的膜厚。

摘要： 目的是提供一种能够进一步改善衍射特性和全息图的透明性的全息记录组合物。本技术提供一种全息记录组合物，其包含杂多酸、光聚合性单体、光聚合引发剂、和在存在酸的情况下在可见光区域具有吸收的增感染料。本技术还提供一种至少包括光固化树脂层的全息记录介质，所述光固化树脂层包含杂多酸、光聚合性单体、光聚合引发剂、和在存在酸的情况下在可见光区域具有吸收的增感染料。此外，本技术还提供一种使用该全息记录介质的衍射光学元件。此外，本技术还提供一种使用该衍射光学元件的光学装置、光学部件和图像显示装置。

摘要： 本发明提供在将衍射效率的降低抑制为最小限度的同时眩光着色小、不影响光学性能的优秀的衍射光学元件、使用了该衍射光学元件的光学系统以及光学设备。用于作为光学设备的相机(1)的光学系统OL且通过具有衍射光栅而作为透镜发挥作用的衍射光学元件GD构成为，周边区域Ap中的衍射光栅的光栅高度hmax比以光轴Z为中心的中央区域Ac中的衍射光栅的光栅高度h0高。

摘要： 本发明公开了一种衍射光学元件的光学特性测定方法及其测定装置，通过检测出由摄像镜头即衍射光学元件会聚的任意波长范围的衍射光甚至是微弱的衍射光，而能容易且准确地评价点光的光量、衍射效率及光轴方向上的亮度分布。从白光光源(11)射出的光通过波长带通滤光器(12)后，用针孔狭缝(13)对光进行限制。该光通过准直透镜(14)成为平行光后，入射到摄像镜头即衍射光学元件(16)中。从该衍射光学元件射出的光在会聚成点光(17)后，被显微镜(18)放大并投影到CCD(19)上。用距离变更部件(56)改变该CCD和该衍射光学元件之间的距离后，用该CCD测定出光轴方向上的亮度分布。还测定出垂直于光轴的面内亮度分布。

摘要： 本发明提供一种为包含下述通式(1)所表示的化合物的固化性组合物的固化物，其中，波长587nm下的双折射Δn为0.00≤Δn≤0.01的固化物、光学部件、透镜、下述通式(1)所表示的化合物、含有该化合物的固化性树脂组合物、固化物、衍射光学元件及多层型衍射光学元件。Ar表示特定的式所表示的芳香环基，L

摘要： 本发明提供的衍射光学元件，所述衍射光学元件的光学表面由若干个连续的三维曲面单元组成，平行的相干光入射其光学表面产生多个衍射级次组成的衍射图案，扩大了衍射光学器件的角度。另外，本发明还提供了一种包含所述衍射光学元件的光学设备。