衍射效率

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： 本文通过将聚合物分散液晶膜包裹在固定曲率半径的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)软膜内,通过平面波干涉的全息技术,制作了一种柔性曲面全息光栅.文章研究了柔性曲面全息光栅的衍射再现特性.使用微元法以及耦合波理论研究推导了柔性曲面光栅在曲率改变时的衍射特性公式.提出以柱面波再现曲率变化时的柔性全息光栅,以实现最佳衍射效果再现,论文推演了相关技术参数,如柱面波焦点位置,柱透镜焦距与衍射横向放大关系率等.在曝光时间为70 s和曝光强度为30 mW/cm2的条件下,制备了中心衍射效率为88％的柔性光栅.实验通过改变柔性光栅的曲率半径和使用柱面波再现,实现了理论计算的衍射横向放大率特性.

摘要： 为了提高线性偏振全息光栅的衍射率,对含偶氮苯本体聚合物的线性偏振全息光栅的工作原理进行研究.通过琼斯矩阵推导正交线性偏振全息光栅的传输矩阵T,对传输矩阵进行傅里叶变换,进而得到各阶衍射波的传输方向和信号强度,理论公式表明,其一阶衍射率可达到50％.当含偶氮苯本体聚合物受到2个正交线性偏振光的照射时,通过Pump-probe法分析传输光的零阶和一阶衍射效率的变化规律,以及一阶衍射率和其偏振角之间的关系.实验数据表明,厚度为1 cm的样品在一组正交线性偏振光的照射下,其一阶衍射效率与探测光的偏振态无关,+1端衍射光的最大衍射效率为33％,零阶和一阶衍射光的能量可周期性地相互转移,二者的时域变化趋势符合一阶第一类贝塞尔函数的平方,且传输光的衍射效率为偏振角2γ的函数.

摘要： 针对抗反射膜引入的附加位相,分析了衍射光学元件的衍射效率,提出了含有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法.以工作在可见光波段的衍射光学元件为例,对比分析了采用传统方法和优化方法设计的衍射光学元件的衍射效率.结果表明:抗反射膜对衍射光学元件的衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响是不可忽略的.针对正入射和30°斜入射两种工作状态,采用优化设计方法得到的衍射光学元件的带宽积分平均衍射效率高于94％.

摘要： 利用相干叠加思想推导了平面波通过相位型光栅的衍射表达式.结果 表明,相位光栅衍射可以实现将最大衍射光强集中在具有分光功能的±1级,克服了振幅光栅衍射中具有最大衍射光强的0级无分光功能的缺陷.讨论了相位层引入的相位、光栅占空比对±1级衍射光强的影响.利用相干叠加思想得到的衍射公式物理意义明确,便于掌握,并可应用于其他衍射结构.

摘要： 增强现实(AR)技术的应用前景广泛,但现阶段受技术水平限制,所制造的AR眼镜的视场角普遍较小,限制了AR眼镜在日常生活中的应用.为扩大视场角,根据Kogelnik耦合波理论,提出了一种将光栅矢量与介质表面法线方向夹角分别为14.5°,24.0°,35.0°,厚度均为4μm,周期为182 nm的3个全息光栅叠加在一起的结构波导光学设计.通过计算得出此结构具有50.0°左右的视场角.这种结构能让AR眼镜有更大的视野,用户因此能获得更好的体验感.

摘要： 建立了不同类型衍射元件对衍射效率的影响模型,比较了单层衍射元件、谐衍射元件和双层衍射元件之间衍射效率的差异,重点分析在红外双波段光学系统中应用双层衍射元件的突出优势,计算不同材料组合情况下双层元件的平均衍射效率,以此为基础设计一款适合于高空机载平台的折衍混合红外双波段双视场光学系统.大视场对应的地物分辨率为1.5 m@16 km,长焦、短焦分别为960 mm和480 mm,通过切换反射镜改变光路来实现变焦功能,保证变焦过程中系统的光轴稳定性.仿真结果表明在-40～60°C的大温差环境下,系统的MTF曲线平滑且接近衍射极限,RMS半径位于艾里斑半径以内,二元衍射面的最小特征尺寸为6.9 μm,设计结果满足工程使用要求.

摘要： 基于飞秒激光对脉宽压缩光栅宽光谱和高衍射效率的要求,提出了一种金属介质膜结构的宽光谱高衍射效率脉宽压缩光栅.采用严格耦合波理论,对金属介质膜光栅的结构参数进行优化设计.数值分析表明等当金属介质光栅的槽深、剩余厚度、占空比、入射角分别为{272nm,10nm,0.23,54°}时,对于800nm为中心波长的TE波,其-1级衍射效率在732-886nm范围优于97％,有效工作带宽达150nm.本研究对提高啁啾脉冲放大系统性能具有重要的应用价值.

摘要： 本文阐述了有机体全息存储材料的最新进展，阐述了不同种类掺杂纳米颗粒增强体全息存储衍射效率的机理，在此基础上通过溶液共混法首次在厚度近1mm的菲醌掺杂聚甲基丙烯酸甲酯光致聚合物材料中均匀掺杂一定浓度的金纳米颗粒，体全息材料测试结果表明掺杂有金纳米颗粒的体全息存储材料比未掺杂的材料衍射效率有明显提高，本文从纳米颗粒的吸光特性、双扩散模型、光致聚合物机理等三个方面阐述了其增强机理，并对其进一步发展进行了展望。

摘要： 随着ICF的发展，科研人员开始采用色分离光栅(CSG)分离由倍频晶体产生的混频激光。理论上色分离光栅可使三倍频完全衍射到零级，而基频和倍频几乎全部衍射到高级次。本文设计了一种以Zr02构成微结构的色分离光栅，采用标量衍射理论，分别对CSG制备过程中存在的高度误差和对位误差对衍射效率的影响进行了计算，针对355，532，632.8，1064nm激光的衍射效率，进行了理论模拟。

摘要： 适用于深空探测的可见-短波红外成像光谱仪需要同时满足宽谱段覆盖、高光谱分辨率和轻小型化要求.本文采用凸面分区复用型光栅设计,实现了在可见-短波红外(400nm-2500nm)的宽波段高衍射效率,保证了光谱仪紧凑光路布局,实现了轻小型化.通过控制2个不同闪耀角,分别在5.6°-6.5°之间以及16.5°-17.5°之间,保证在可见-短波红外的宽波段内1级衍射效率大于28％,同时分析了实际光栅槽形对衍射效率的影响.实验上采用全息光刻-分区离子束刻蚀法制作了408线/mm的凸面分区复用型光栅.为了在凸面基片上实现具有2个不同闪耀角结构,采用分区刻蚀制作2个不同的同质光栅掩模,进而采用转动扫描刻蚀的方式,分别对2个不同的同质光栅掩模进行倾斜刻蚀,最终成功研制了闪耀角分别为6.3°、17.3°,反闪耀角分别为66°、56°的凸面分区复用型光栅.实验测试表明1级衍射效率在400nm-1450nm波段大于24％.

摘要： 全息聚合物分散液晶(HPDLCs)是利用全息技术,通过光聚合单体与液晶混合物聚合诱导相分离形成的具有周期性光栅结构的有序复合材料.HPDLCs在3D显示、数据存储、图像防伪、智能传感器和分布式激光器等高新技术领域应用前景广阔,相关器件的电光特性需要高的衍射效率和低的驱动电压,然而现有技术在提高衍射效率的同时导致驱动电压升高.本文系统研究了光引发阻聚剂(photoinitibitor)、超支化单体、液晶含量、ZnS纳米粒子、POSS等因素对HPDLCs微观结构、衍射效率、驱动电压的影响规律。研究结果表明，光引发阻聚剂可有效调控HPDLCs的相分离程度和光栅结构，显著提高了光栅衍射效率，并在超支化单体的协同作用下降低了界面锚定能和器件的驱动电压。进一步通过调控光聚合反应和ZnS纳米粒子表面，将ZnS调控到HPDLCs的富聚合物区，显著提高聚合物区与液晶区的低频电导率比，HPDLCs的衍射效率＞94%、临界驱动电压＜2.5 V/um。

摘要： 在全息波导显示器件中,应用体全息光栅作为入耦合和出耦合光栅是一种较为有效的方法.作为光波耦合器件,体全息光栅表现高的衍射效率.本文提出了一种新型的全息光栅结构,即在体全息光栅表面刻蚀一层纳米尺度的金属Ag薄膜,讨论并分析了金属Ag膜对提高衍射效率,减少杂散光的可行性.仿真结果表明,刻蚀Ag膜后的体全息光栅的衍射效率得到提高,同时杂散光也得到减弱.

摘要： 为实现特定波段内的衍射效率均匀分布，本文提出一种全息一离子束刻蚀制作双闪耀光栅的方法，即在光栅有效面积内分区刻蚀两组不同闪耀角的光栅条纹，两个闪耀角分别对应不同的闪耀波长，通过槽形设计，使双闪耀光栅在设计波段内的衍射效率均匀化。本文采用严格耦合波理论设计双闪耀光栅槽形结构，设计光栅周期1200线/毫米，光谱范围200nm-780nm。经优化设计，双闪耀光栅的最佳闪耀角分别为8°和18°，在自然光入射条件下，在波段内的槽形最高衍射效率58%，最低38%。全息一离子束刻蚀的过程为:首先用全息光刻在光刻胶上产生正弦或近似正弦形的光栅掩模，然后利用倾斜离子束刻蚀在光栅基底上刻蚀出三角形的刻槽轮廓。本文将光刻胶掩膜槽形控制工艺与离子束刻蚀工艺相结合，首先采用高级线段运动算法建立离子束刻蚀闪耀光栅演化模型，设计并实验制作了合适的光刻胶掩模，探索了用同一掩膜分两次不同离子束入射角刻蚀实现两个闪耀角的实验工艺，其中还实验研究了Ar和CHF3工作气体结合修整光刻胶掩膜的实验方法。经过理论设计和实验研究，用分区两次扫描刻蚀方法，实现了1200线/毫米在200nm-780nm波段的双闪耀光栅。经原子力显微镜测量，两个区域的闪耀角分别为8.8度和16.7度，反闪耀角分别为**度和**度，达到设计要求，经对槽形分析计算，自然光入射条件下，槽形衍射效率在设计波段内33%-50% 。

摘要： X射线光谱仪是空间和实验室高温等离子体诊断的一种重要的工具,其色散元件是X射线衍射的关键器件。通过特定工艺对晶体表面进行处理,能够提高晶体对x射线的衍射效率。将PET、Mica、α-石英和LiF晶体劈成80mm×10 mm的晶体薄片,其中LiF晶体厚度研磨为1mm,其余三种晶体厚度为0.2mm。将LiF晶体加热到400°C,然后用折弯机进行弯曲,在空气中降到室温,使其发生位错现象。在波长为0.154mm的X射线衍射仪上进行试验,经晶体后获得X射线衍射谱线,其中Mica球弯晶获得多级衍射线,经过表面处理的LiF晶体获取的X射线强度比未处理的高2倍。结果表明晶体表面经过处理后更适合高能X射线诊断研究。

摘要： 本文以溶胶-凝胶法制备了一种光敏Zr02溶胶，采用提拉法在熔石英上沉积了单面，然后采用多种手段对CSG(色分离光栅)的形貌进了表征，通过对较大面积光栅的测量显示，形成了规则一致的微结构，并对CSG的衍射效率进行了测量，采用Nd：YAG激光器(上海激光等离子体研究所)，脉宽约为lOns，以KTP晶体进行倍频，分别测量三种频率的衍射效率，结果显示，对于三倍频光，其零级衍射效率约为80%(未经过归一化)，基频与二倍频分别为5.7%和4.2%，基本达到了分离特定频率激光的效果。

摘要： 为提高全息波导显示系统的显示亮度,本文研究了采用双面体全息光栅作为波导入耦合器,提高系统耦合亮度的可能性.通过优化双面体全息光栅的结构参数,提高了系统对红、绿、蓝光的耦合亮度.仿真结果表明,当双面体光栅的厚度均为10um,倾斜角偏差为±0.4°时,系统的红、绿、蓝光的耦合亮度相对只用单片光栅时分别提高了61％、60％、58％.

摘要： 本发明涉及制造经调制光学衍射光栅的方法和对应光栅。该方法包括：提供基板并且在该基板上制造多个临时元件，这些临时元件以包括具有不同元件特性的至少两个周期的周期性图案被布置。接下来，第一沉积层被沉积，以便用第一沉积层至少部分地覆盖临时元件，并且这些临时元件从基板上被去除，以便在该基板上形成由第一沉积层制成的第一光栅元件的经调制衍射光栅，该图案在每个周期内包括多个第一光栅元件和这些第一光栅元件之间的一个或多个间隙。本发明允许生成具有局部变化的衍射效率的高质量光栅。

摘要： 本发明涉及一种衍射光栅及其应用。光栅包括第一区域和第二区域，各区域均具有二维周期性的光栅结构，包括：第一方向上的第一周期(dx)，其选择成允许可见光的选定波长沿第一方向衍射；以及不同于第一方向的第二方向上的第二周期(dy)，其足够短以防止所述选定波长沿第二方向衍射，根据本发明，第一区域和第二区域中的光栅结构在所述第二方向上具有不同的调制特性，以产生用于第一区域和第二区域的不同的衍射效率。本发明提供了新的设计参数和亚波长调制，以帮助尤其是显示应用中的光栅的衍射效率的局部调节。

摘要： 本发明提出五种第9衍射级次增强的相位光栅结构，该结构不仅具有较强的第9级衍射效率，同时所有偶衍射级次衍射效率均缺级，较好的解决了目前主要采用AH53中存在较强的零级以及其他偶衍射级次，并且第9衍射级次衍射效率低的问题，因此，本发明的相位光栅结构可以提高系统的测量精度。

摘要： 本发明提供的衍射元件衍射效率的测量装置及测量方法，包括：干涉仪、衍射元件及光功率计，所述光功率计放置检测背景杂光能量为E0，所述光功率计检测入射进入所述衍射元件的入射总光强能量为E1，所述光功率计检测经所述衍射元件后聚焦后的出射总光强能量为E2，所述衍射元件的衍射效率为：其中，本发明提供的衍射元件衍射效率的测量装置及测量方法，应用衍射元件可以汇聚光线的特点，结合干涉仪设备，可以一次测量得到衍射元件整体的衍射效率，测试结果更加准确。

摘要： 本发明是关于一种衍射光栅的制造方法、衍射效率计算方法及衍射光栅，无需另外准备镜子，而能够容易且正确地计算出衍射效率。在主基板的表面涂布抗蚀剂(图1(a))。对抗蚀剂的表面的一部分施加掩模(图1(b))。通过从两个方向对涂布有抗蚀剂的主基板的表面进行曝光而产生干涉条纹，在主基板的表面形成对应于此干涉条纹的抗蚀剂图案(图1(c))。通过对抗蚀剂图案进行蚀刻，在主基板的表面形成对应于抗蚀剂图案的衍射光栅槽(图1(d))。获得主衍射光栅，此主衍射光栅在未施加掩模的区域中形成有衍射光栅槽，在施加了掩模的区域中未形成衍射光栅槽。

摘要： 本发明公开了一种衍射光学元件衍射效率测量装置和方法，该方法用于衍射光学元件衍射效率测量。采用分光法测量衍射光学元件衍射效率，可以有效减小光源能量不稳定对测量结果的影响，测量过程中，利用小孔光阑挡住高衍射级光斑，可以有效提高测量准确性，测量方法简单，高效。

摘要： 本发明公开了一种各级衍射效率可自由调控的衍射光栅结构，自下而上依次为玻璃基片、夹层、光栅基底和光栅层的四层结构；光栅基底和光栅层均与玻璃基片的折射率相同，夹层选用光学薄膜材料，其折射率大于或小于上述三层的折射率。本发明解决在光栅设计中只优化光栅周期、高度、占空比等参数时所面临的一级衍射效率偏低的问题，夹层的存在改变了光栅基底的同质特性，激发光学共振模式，重新分配衍射光栅的各级衍射效率。这种夹层调制衍射效率的方法具有强烈的角度选择性，可根据实际应用场景进行优化。

摘要： 本发明提出五种第9衍射级次增强的相位光栅结构，该结构不仅具有较强的第9级衍射效率，同时所有偶衍射级次衍射效率均缺级，较好的解决了目前主要采用AH53中存在较强的零级以及其他偶衍射级次，并且第9衍射级次衍射效率低的问题，因此，本发明的相位光栅结构可以提高系统的测量精度。

摘要： 本实用新型公开了一种平面衍射光栅衍射效率测量仪，涉及光栅衍射效率测量仪技术领域，为解决现有平面衍射光栅衍射效率测量仪一般都是单独安装在桌面进行使用，从而平面衍射光栅衍射效率测量仪的外部没有保护装置，在无需使用时，空气中的灰尘会大量的落在平面衍射光栅衍射效率测量仪的表面，从而会发生灰尘进入测量仪内部造成测量仪损坏的情况的问题。所述外护箱的内部设置有移动安装板，所述移动安装板的上方固定安装有测量仪本体，所述外护箱两侧内壁的下方均固定设置有连接轴承座，所述外护箱两侧内壁的上方均固定设置有固定板，所述移动安装板内部的两侧均开设有控制螺纹孔，所述控制螺纹孔的内部螺纹连接有升降控制螺杆。

摘要： 本实用新型公开了一种高效衍射光学元件衍射效率测量装置，包括依次设置的光源、准直透镜、分光镜与被测衍射光学元件，所述分光镜的上方设有第一探测器，所述被测衍射光学元件的远离分光镜的一侧设有第二探测器，所述分光镜包括并排固接的第一分光镜、第二分光镜与第三分光镜，所述分光镜能够沿着自身角度的方向移动以调整分光镜接收准直透镜光线的位置，述分光镜的下端固接有与自身角度相等的螺纹杆，螺纹杆的圆周外部螺纹连接有内螺纹筒，内螺纹筒的一侧设有能够驱动内螺纹筒旋转的驱动组件，本实用新型中设置了三个透反比不同的分光镜，在实际操作过程中，三个分光镜可对光线进行不同光强的折射，计算结果的平均值，测量结果较为准确。