衍射光栅

摘要： 提出了一种大功率半导体激光器光谱合束光栅仿真模型。该模型针对光谱合束中的核心器件光栅的光-热-应力变化特性进行了分析。数值分析结果表明,当激光巴条功率为200 W,自然对流系数为10 W·(m^(2)·K)^(−1)时,衍射光栅上温度最高点可升高至346.52 K,应力最高点可升高至0.4825 Pa,光栅表面变量最高为52.28 nm/mm,这将会使得反馈光束中心位置发生0.25~0.3 mm的偏移,从而影响激光功率以及合束效率。减少衍射光栅基底厚度,在相同激光光源条件下工作,温度、应力、面形以及应变的变化均能有效抑制,这与实验结果具有较高的一致性。该方法为大功率半导体激光器的结构设计和光学器件的测试分析提供了有效的多物理场分析,为激光器设计和测试提供了综合分析数值模型。

摘要： 太赫兹电磁波在材料表征、医学成像、无线通信、安全检测等领域有广泛的应用前景,是当前科学研究热点之一。基于自由电子与周期性光栅结构相互作用产生的Smith-Purcell辐射的Smith-Purcell自由电子激光凭借其易加工、可调谐、高功率等优点成为发展高功率太赫兹源的有效途径之一。本文对太赫兹Smith-Purcell自由电子激光的近期研究进展进行了综述,对基于特异Smith-Purcell辐射新型Smith-Purcell自由电子激光以及基于预群聚电子注的Smith-Purcell太赫兹源进行了着重介绍,这两类新型太赫兹自由电子激光结构克服了传统自由电子激光的若干缺点,有望发展为具有重要应用前景的紧凑型、大功率太赫兹源。

摘要： 为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波导以及零模波导阵列结构,对微观结构进行表征,并借助荧光微球对芯片的性能进行验证。通过荧光微球测试,制备的集成化芯片可以实现荧光微球的有效激发;通过微观结构表征,衍射光栅周期为(352.8±2.6)nm,齿宽为(155.3±2.4)nm,刻蚀深度为(67.8±3.5)nm;光波导芯层的宽度为(504.05±10.35)nm,高度为(184.9±8.9)nm;零模波导直径为(200.2±6.4)nm,深度为(301.3±7.6)nm,满足设计要求。芯片尺寸为22 mm×22 mm,最小线宽为155 nm,通过8个衍射光栅、约1000条光波导以及数十万个零模波导阵列结构的片上集成,为零模波导的照明提供了一种紧凑且有效的解决方案。

摘要： 光束质量是衡量激光性能的重要指标。鉴于当前谱合成光束质量的研究现状,本文归纳出3种改善光束质量的方法:窄线宽法,双光栅色散补偿法,抑制光栅热变形法。对于每一种方法,详细介绍了其设计思路;综述了该思路下光束质量改善所取得的进展。此外,本文还展示了我们团队研究光栅热变形、影响光束质量的理论和实验成果。该成果表明:在30 W激光辐照下,2 min内,M^(2)从1.06增加到1.26。显示出谱合成的光束质量是一个动态变化过程。

摘要： 通过直接几何光路法和光栅方程法分析了平行光斜入射衍射光栅时波长测量的理论基础。分析表明,几何光路法是斜入射衍射光栅问题的一种严格解法,光栅方程法是几何法的一级近似。实验中以低压汞灯的绿光为基准,通过分光计测量平行光斜入射衍射光栅时紫光的波长。具体方法是:先让望远镜分划板的竖准线对准平行光正入射时绿光衍射线位置,然后转动光栅使紫光与准线重合,由光栅转过的角度获得转动前后的光程差,从而计算出待测光的波长。当使用绿光为基准光时,用几何法和光栅方程法得到的紫光波长均为434.9nm,与理论值的相对误差均为0.2%。

摘要： 光谱仪是当今科学研究与日常实验中的重要仪器,并不断向便携化、集成化和低成本化的方向发展。该文设计了一种以树莓派4B作为核心主控的简便可见光光谱仪。利用衍射光栅等光学器件构造分光附件,实现对复合光的色散,再由CMOS摄像头获取衍射光谱线图像,使用OpenCV计算机视觉库进行图像处理分析,并绘制出光谱图曲线,可低成本、高效地实现可见光波段的光谱分析。

摘要： 光栅是波动光学的教学重点之一。对于衍射光栅,我们通常采用波矢法进行讲解,该方法具有易于计算和便于理解的优点,但是适用范围较窄,仅限于黑白光栅。相比而言,复数积分法讲解较少,该方法虽然适用范围广泛,但是不易于学生理解。本文主要比较这两种方法的特点,以及提出利用耦合模理论和傅里叶级数展开的办法来克服复数积分法在在教学中的缺点。

摘要： 为适应单色增强现实光学系统体积更小、更易佩戴、视场更大、成像更清晰明亮的要求,文中基于双光栅和平面波导技术原理,完成了光学系统的设计和显示效果评价.基于Zemax软件实现了目镜光学系统、耦合光学系统、平面波导系统和耦合出系统模型优化及建立.以真实图像传输为目标,对仿真结果进行实验验证.实验研究表明:在单波长为532 nm,出瞳距离为8 mm条件下,系统结构正确合理,可以实现20°视场和10 mm的大出瞳显示,图像相似度为34.8.

摘要： 本文主要针对衍射光栅菲涅耳场的光场分布特性和应用进行讨论与研究。首先对周期在λ到4λ范围内的共振区光栅菲涅耳场的分布特性进行讨论，其光场分布在垂直于光栅栅条方向与传播方向均表现出明显的周期性，传播方向的周期性即为共振区光栅的准泰伯距离。然后在二分束基础上，可引入另一频率的入射光，通过不同频率入射光的相位匹配，可实现入射光菲涅耳场分布的空间分离。

摘要： 纳米粒径的测量,已经成为纳米粒子材料技术应用中的关键一环。目前使用较多的测定方法是动态光散射法(DLS)。然而由于动态光散射法的信号强度与粒径有显著的依存关系,对于极微小颗粒(纳米粒子)的测定强度极低,仅为微米级粒子的百万分之一,使得动态光散射法在实际应用上遇到很大的困难。此外,在同时有粒子直径差异较大或有凝聚体及污染物的情况下,纳米粒子的粒径测量十分不准确。为解决这个问题,发明了新的测定纳米粒径的方法——诱导光栅法。诱导光栅法是在介电电泳场中使颗粒粒子构成衍射光栅,然后在撤除电场时由光栅的扩散速度求得纳米粒径的方法。与散射光测定法相比,可以获得具有良好信噪比的数据。展示了与透射电镜相比较的粒径测定数据,以及在新型太阳能电池、燃料电池、半导体材料和功能材料方面的应用。

摘要： 本文研究了飞秒激光的光束参数对铌酸锂晶体结构改变区域的影响，飞秒激光直写入晶体制作的衍射光栅，以及飞秒激光微加工技术.

摘要： 利用非相干光纤激光组束技术可以获得激光加工和光学制造的高功率光源.传输透镜及衍射光栅是决定组束系统效率的关键部件,通过理论分析和数值仿真,结果表明透镜焦距25cm、光栅频率200mm-1对组束系统是较为合适的.在此条件下,组束系统的平均衍射效率可以达到52.96％,输出功率可以达到千瓦量级.

摘要： 利用非相干光纤激光组束技术可以获得激光加工和光学制造的高功率光源。传输透镜及衍射光栅是决定组束系统效率的关键部件,通过理论分析和数值仿真,结果表明透镜焦距25cm、光栅频率200mm对组束系统是较为合适的。在此条件下,组束系统的平均衍射效率可以达到52.96％,输出功率可以达到千瓦量级。

摘要： 为了研究微小位移量的测量方法,在对莫尔条纹测量方法的研究的基础上,将此测量方法用于热膨胀系数的测量上,给出此测量方法的应用实例.

摘要： 为了研究微小位移量的测量方法,在对莫尔条纹测量方法的研究的基础上,将此测量方法用于热膨胀系数的测量上,给出此测量方法的应用实例.

摘要： 为了研究微小位移量的测量方法,在对莫尔条纹测量方法的研究的基础上,将此测量方法用于热膨胀系数的测量上,给出此测量方法的应用实例.

摘要： 为了研究微小位移量的测量方法,在对莫尔条纹测量方法的研究的基础上,将此测量方法用于热膨胀系数的测量上,给出此测量方法的应用实例.

摘要： 本文利用光刻技术和各种光栅模版自行设计制作不同规格类型的光栅,并研究其性能改善方法,在制作好的光栅基础上进行衍射率估测,双光栅测折射率,空间滤波假彩色编码等检验光刻光栅的性能.

摘要： 本发明提供高精度地制成具有所希望的曲率的曲面衍射光栅。一种曲面衍射光栅的制造方法，具有：在平板状的硅基板(2)上形成衍射光栅图案(20)的步骤；在加热的状态下向形成有上述衍射光栅图案的硅基板(2)按压具有所希望的曲面形状的固定基板(3)而使上述硅基板曲面化，并且在具有上述曲面形状的固定基板(3)上固定具有上述衍射图案的硅基板(2)来制作曲面衍射光栅的模具(1)的步骤；以及使具有柔软性的部件与上述曲面衍射光栅的模具接触来在该部件上转印衍射光栅图案的步骤。

摘要： 提供一种响应特性优异、且能够通过简便的工艺制造的液晶衍射光栅、适合制造此种液晶衍射光栅的液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法、及线栅偏振片。本发明的液晶衍射光栅包括：分别具有电极的一对基板、设置在上述一对基板之间的液晶层、密封材料和取向控制层，该取向控制层配置在俯视时由上述密封材料包围的区域内，且以和上述液晶层接触的方式，配置在上述一对基板的各基板和上述液晶层之间；上述取向控制层使液晶分子相对于上述一对基板朝水平方向取向，且含有使至少一种单体聚合而成的聚合物；在上述液晶分子相对于上述一对基板而朝水平方向取向的状态下俯视上述液晶层时，上述液晶分子的取向方向在至少一个方向周期性旋转。

摘要： 本发明涉及通过使用两种掩模膜来制造用于衍射光栅导光板的模具的方法，以及涉及制造衍射光栅导光板的方法，所述模具具有设置在其一个表面上的第一图案部分至第四图案部分。

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： 本发明的示例性实施方案提供了制造具有多个图案区域的模块的方法、根据该方法的具有多个图案区域的模块、以及制造衍射光栅模块或衍射光栅模块用模具的方法。

摘要： 本发明提供高精度地制成具有所希望的曲率的曲面衍射光栅。一种曲面衍射光栅的制造方法，具有：在平板状的硅基板(2)上形成衍射光栅图案(20)的步骤；在加热的状态下向形成有上述衍射光栅图案的硅基板(2)按压具有所希望的曲面形状的固定基板(3)而使上述硅基板曲面化，并且在具有上述曲面形状的固定基板(3)上固定具有上述衍射图案的硅基板(2)来制作曲面衍射光栅的模具(1)的步骤；以及使具有柔软性的部件与上述曲面衍射光栅的模具接触来在该部件上转印衍射光栅图案的步骤。

摘要： 在通过机械加工在曲面基板上制造锯齿形状的衍射光栅图案时，工具的角度固定，因而在曲面的中心部、外周部处成为衍射光栅图案的角度不同的形状。另外，在通过半导体工艺在曲面基板上进行光刻、蚀刻，从而形成锯齿形状的衍射光栅图案时，需要调整光刻时的焦点深度和蚀刻角度，从而导致成本变高。本发明的曲面衍射光栅的模型的制造方法包括：在金属制平面衍射光栅基板上形成衍射光栅图案的工序、在金属制平面衍射光栅基板的、与形成有衍射光栅图案的面相反侧的面上形成焊料的工序；在曲面基板上将与焊料共晶的接合材料成膜的工序；以及利用曲面固定基板和曲面固定基板夹住金属制平面衍射光栅基板并施加负荷的工序。

摘要： 在一个作为一色散元件的透射光栅中，衍射效率提高而制造成本大大降低。一色散元件包括用于形成一衍射光栅的树脂构件，该衍射光栅由多个各自具有一被两条直线围绕的横截面形状例如三角形形状的衍射光栅构件以及作为光屏蔽构件的金属构件构成，每一个金属构件均在该些衍射光栅构件中相应的一个上在该衍射光栅构件沿由树脂构成的该衍射光栅构件的该横截面形状的该直线或该曲线中的任何一个的一侧面上形成。设置该金属构件以减小相对于入射光的零级透射光，并提高第一级透射光的衍射效率。

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： 本发明的衍射光栅的制造方法提高衍射光栅的性能。准备包括基板(7)、和具有由多个槽(GR1)构成的表面形状的抗蚀剂图案(6b)的成型构件(8)。多个槽(GR1)包括多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)，多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)在X方向上交替重复，并且分别在Y方向上延伸。另外，彼此相邻的底部(BP1)的间隔阶段性地变化。接下来，在抗蚀剂图案(6b)的表面上形成金属膜(9)，以覆盖多个槽(GR1)，然后从成型构件(8)剥离金属膜(9)。由此，形成具有与抗蚀剂图案(6b)的表面形状相反的表面形状的金属膜(9)。金属膜(9)的多个顶部(TP2)和多个底部(BP2)分别对应于抗蚀剂图案(6b)的多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)。能使用这种金属膜(9)形成锯齿形状的衍射光栅。