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光栅的标量衍射理论与耦合波理论的分析比较 被引量：24
1
作者 刘全 吴建宏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期31-34,共4页
光栅的标量衍射理论是计算衍射效率的一种近似方法 ;耦合波理论是分析光栅衍射的严格方法。本文详尽地分析了这两种方法在计算具体的光栅衍射问题时的异同 ,从中得出了有意义的结论 :光栅的标量衍射理论的近似是有条件的 ,光栅周期和光... 光栅的标量衍射理论是计算衍射效率的一种近似方法 ;耦合波理论是分析光栅衍射的严格方法。本文详尽地分析了这两种方法在计算具体的光栅衍射问题时的异同 ,从中得出了有意义的结论 :光栅的标量衍射理论的近似是有条件的 ,光栅周期和光栅槽形就是影响这一近似条件的两大因素。 展开更多
关键词 光栅 标量衍射理论 耦合波理论 傅里叶变换 衍射效率
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任意槽形光栅衍射特性的矢量理论分析与计算 被引量：13
2
作者 樊叔维 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第1期5-10,共6页
根据麦克斯韦基本方程组 ,推导了描述任意槽形光栅衍射特性的矢量理论分析方法——严格的耦合波方法 ,该方法可用来分析具有任意面型函数光栅在 TE ,TM两种偏振模式的平面波入射下的光栅衍射特性。
关键词 衍射 介质光栅 耦合波理论 光栅
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任意槽形金属光栅衍射特性的矢量理论分析与计算 被引量：9
3
作者 樊叔维 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第2期101-105,共5页
根据麦克斯韦基本方程组 ,推导了描述任意槽形金属光栅衍射特性的矢量理论分析方法——严格的耦合波方法 ,该方法可用来分析具有任意面型函数的金属光栅在 TE ,TM两种偏振模式的平面波入射下的光栅衍射特性。文中讨论了光栅结构参数 ,... 根据麦克斯韦基本方程组 ,推导了描述任意槽形金属光栅衍射特性的矢量理论分析方法——严格的耦合波方法 ,该方法可用来分析具有任意面型函数的金属光栅在 TE ,TM两种偏振模式的平面波入射下的光栅衍射特性。文中讨论了光栅结构参数 ,入射波参数对衍射效率的影响以及金属光栅的损耗。 展开更多
关键词 衍射 金属光栅 耦合波理论 矢量理论
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矩形光栅的衍射特性 被引量：8
4
作者 王鹏 徐毓光 +2 位作者 余勤跃 顾铮先 赖芳良 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第5期446-450,共5页
本文采用严格的一阶耦合波理论，对矩形光栅的衍射特性进行了分析，给出了ＴＥ模和ＴＭ模同时具有很高的衍射效率时的光栅结构．计算表明：只有在满足Ｂｒａｇｇ衍射条件时，ＴＥ模和ＴＭ模才能达到峰值衍射效率．为了验证理论与编制程... 本文采用严格的一阶耦合波理论，对矩形光栅的衍射特性进行了分析，给出了ＴＥ模和ＴＭ模同时具有很高的衍射效率时的光栅结构．计算表明：只有在满足Ｂｒａｇｇ衍射条件时，ＴＥ模和ＴＭ模才能达到峰值衍射效率．为了验证理论与编制程序的正确性。 展开更多
关键词 光栅 耦合波理论 光栅周期 衍射效率 矩形
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透射型光折变体全息光栅对超短脉冲激光光束衍射的特性 被引量：12
5
作者 王春花 刘立人 +1 位作者 闫爱民 刘德安 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期801-805,共5页
在Kogelnik耦合波理论的基础上,考虑光栅记录介质的色散效应的影响,研究了光折变体全息光栅对不同偏振状态的超短脉冲激光光束衍射的性质,讨论了高斯型入射脉冲激光光束的谱宽与光栅的有效衍射谱宽之比不同时,衍射和透射光束的光谱宽度... 在Kogelnik耦合波理论的基础上,考虑光栅记录介质的色散效应的影响,研究了光折变体全息光栅对不同偏振状态的超短脉冲激光光束衍射的性质,讨论了高斯型入射脉冲激光光束的谱宽与光栅的有效衍射谱宽之比不同时,衍射和透射光束的光谱宽度、时间宽度、波形和衍射效率的变化。结果表明,光栅的有效衍射谱宽受光栅参量及入射条件的影响,对衍射性质的影响很大,且在考虑光栅记录介质的色散效应时减小。当入射脉冲的偏振方向垂直于入射面时,光栅的有效衍射谱宽大于偏振方向平行于入射面的情形,衍射效率在入射脉冲宽度较大时小于偏振方向平行于入射面的情形;谱宽比较大时,衍射光束的时间分布曲线产生展宽和变形,且比偏振方向平行于入射面的情形展宽和变形得更加明显。 展开更多
关键词 物理光学 衍射与光栅 有效衍射谱宽 耦合波理论 光折变体全息光栅 超短脉冲激光光束
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体全息光栅透镜的设计和应用 被引量：10
6
作者 闫爱民 刘立人 刘德安 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期280-283,共4页
设计了一种新型的体全息光栅透镜,在一块光学平板 (体全息记录材料 )内可以将输入光束产生横向传输并聚焦,或对输入光点产生横传的准直 它由一束平面波和一束球面波正交入射到光学平板上干涉形成的 研究了该体全息透镜的光栅间距变化... 设计了一种新型的体全息光栅透镜,在一块光学平板 (体全息记录材料 )内可以将输入光束产生横向传输并聚焦,或对输入光点产生横传的准直 它由一束平面波和一束球面波正交入射到光学平板上干涉形成的 研究了该体全息透镜的光栅间距变化情况,为设计和制备体全息光栅透镜及相关器件提供了理论依据 基于两光束耦合波理论,得到了该光栅透镜的耦合波方程,近似计算了该透镜的衍射效率及其达到高衍射效率时透镜的最佳尺寸 最后,讨论了该透镜在集成光学等领域中的应用 。 展开更多
关键词 体全息透镜 耦合波理论 衍射效率
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分布反馈光纤激光器模式特性分析 被引量：10
7
作者 徐团伟 李芳 +1 位作者 刘育梁 刘丽辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1358-1362,共5页
根据耦合波理论,在分析分布反馈(DFB)光纤激光器纵模特性的基础上,着重阐述其偏振特性。另外给出了偏振态同耦合系数和双偏振态相移量差的关系。理论分析结果表明,当分布反馈光纤激光器输出为0阶模时,输出激光的偏振状态由耦合系数和双... 根据耦合波理论,在分析分布反馈(DFB)光纤激光器纵模特性的基础上,着重阐述其偏振特性。另外给出了偏振态同耦合系数和双偏振态相移量差的关系。理论分析结果表明,当分布反馈光纤激光器输出为0阶模时,输出激光的偏振状态由耦合系数和双偏振态的相移量差共同决定,即在耦合系数一定的情况下,通过增加双偏振态相移量的差,或在双偏振态相移量差一定的情况下,通过减小耦合系数,可以实现单偏振输出。实验中在经载氢处理的掺铒光纤上制作分布反馈光纤激光器,由于耦合系数较大和双折射效应过小,输出为双偏振态。 展开更多
关键词 激光器 分布反馈激光器 偏振态 耦合波理论
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光纤布拉格光栅的光学特性及其应用 被引量：4
8
作者 陈聪 李定国 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第4期11-15,22,共6页
介绍了光纤布拉格 (Bragg)光栅的种类和制作 ,用耦合波理论分析了其基本的光反射性质 ,包括峰值反射率和反射半高全宽度 ,结果表明光纤Bragg光栅拥有独特的光反射特性 .同时对光纤Bragg光栅在光纤通信、光纤传感器、滤波器等方面的应用... 介绍了光纤布拉格 (Bragg)光栅的种类和制作 ,用耦合波理论分析了其基本的光反射性质 ,包括峰值反射率和反射半高全宽度 ,结果表明光纤Bragg光栅拥有独特的光反射特性 .同时对光纤Bragg光栅在光纤通信、光纤传感器、滤波器等方面的应用进行了介绍和展望 ,表明光纤Bragg光栅将对整个光纤技术领域产生重要影响 . 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 耦合波方程 光纤通信
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局域体全息光栅的衍射特性 被引量：7
9
作者 闫爱民 刘立人 +1 位作者 刘德安 栾竹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1203-1208,共6页
基于三维耦合波理论 ,研究了两束有限宽度的任意偏振平面波干涉产生的局域体全息光栅的衍射问题。以单位均匀振幅的任意偏振平面波为例 ,给出了透射波和衍射波振幅的主分量和交叉分量的解析表达式 ,讨论了记录过程和再现过程中入射的参... 基于三维耦合波理论 ,研究了两束有限宽度的任意偏振平面波干涉产生的局域体全息光栅的衍射问题。以单位均匀振幅的任意偏振平面波为例 ,给出了透射波和衍射波振幅的主分量和交叉分量的解析表达式 ,讨论了记录过程和再现过程中入射的参考光波的偏振角对透射波和衍射波振幅的影响。计算结果表明 ,记录过程中的偏振角越小 ,形成的光栅内的耦合越强 ,衍射效率越高 ,但光束质量越差 ;再现过程中不同的偏振角 ,由于入射波和衍射波的电矢量的不同方向的耦合强弱不同 ,透射波和衍射波振幅的主分量和交叉分量的振幅变化行为不同。 展开更多
关键词 信息光学 衍射光学 体全息光栅 耦合波理论
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汽车全息平显系统 被引量：4
10
作者 吴建宏 唐敏学 +2 位作者 周望 沈雁 徐颖 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期32-33,41,共3页
本文利用非均匀反射体全息理论讨论了我们制作的重铬酸明胶反射全息衍射特性和折射率调制分布；制作了大面积反射全息光栅，面积为１５０×２００ｍｍ２，反射衍射效率９０％以上，可见光透过率大于７０％；设计制作了汽车全息平显... 本文利用非均匀反射体全息理论讨论了我们制作的重铬酸明胶反射全息衍射特性和折射率调制分布；制作了大面积反射全息光栅，面积为１５０×２００ｍｍ２，反射衍射效率９０％以上，可见光透过率大于７０％；设计制作了汽车全息平显模拟器。 展开更多
关键词 体全息 耦合波理论 平视显示 汽车
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反射型体相位光栅对连续激光光束空间低通滤波 被引量：6
11
作者 郑光威 谭吉春 +3 位作者 何焰蓝 郑浩斌 王晓东 王逍 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1554-1559,共6页
选取4块反射型体相位光栅,两两配对分为两组,各组中的光栅条纹面相互垂直,光栅矢量面正交放置,构成反射型体相位光栅空间低通滤波装置,被用来实现连续激光光束二维空间低通滤波的功能。利用Kogelnik耦合波理论,分析了上述装置对连续激... 选取4块反射型体相位光栅,两两配对分为两组,各组中的光栅条纹面相互垂直,光栅矢量面正交放置,构成反射型体相位光栅空间低通滤波装置,被用来实现连续激光光束二维空间低通滤波的功能。利用Kogelnik耦合波理论,分析了上述装置对连续激光光束的空间低通滤波性能,并模拟了其对畸变高斯光束的空间低通滤波效果。结果表明,采用这种装置可使得畸变高频角谱成分具有极低的衍射效率,而对有用低频角谱成分具有高达98%以上的衍射效率,能够达到不须对入射光束聚焦就能实现高、低频角谱成分空间分离的目的,从而使得滤波后的光束较未畸变光束的空间光强分布基本一致。 展开更多
关键词 衍射与光栅 空间低通滤波 耦合波理论 反射型体相位光栅(RVPG) 离散傅里叶变换
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超短脉冲激光光束在一维反射型体全息光栅中的衍射 被引量：7
12
作者 王春花 闫爱民 +3 位作者 刘立人 刘德安 王欣 曲伟娟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1803-1807,共5页
基于Kogelnik的耦合波理论,研究了在色散效应的影响下,超短脉冲激光光束在反射型体全息光栅中衍射的性质·研究给出了衍射光及透射光在频谱域及时间域的振幅及强度分布、光栅的光谱宽度及衍射效率随光栅参量及入射条件的变化·... 基于Kogelnik的耦合波理论,研究了在色散效应的影响下,超短脉冲激光光束在反射型体全息光栅中衍射的性质·研究给出了衍射光及透射光在频谱域及时间域的振幅及强度分布、光栅的光谱宽度及衍射效率随光栅参量及入射条件的变化·数值研究的结果表明,在光栅记录介质色散效应的影响下,衍射光束的光谱宽度减小,脉冲展宽,衍射效率降低·通过适当的选取光栅参量及入射条件,可以控制衍射和透射光束的频谱和时间强度分布,得到满意的衍射和透射光束的带宽和波形,从而可以将其应用于脉冲整形等技术中· 展开更多
关键词 衍射 耦合波理论 体全息光栅 超短脉冲光束
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透射型体光栅对超短脉冲高斯光束衍射特性研究 被引量：7
13
作者 郑光威 刘莉 +4 位作者 何焰蓝 谭吉春 郑浩斌 王逍 王晓东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期126-131,共6页
采用傅里叶频谱分析法,将超短脉冲高斯光束展开为单色单角谱成分的线性叠加;利用Kogelnik一维耦合波理论,分析透射型体光栅对各单色单角谱成分的衍射特性;再通过逆傅里叶变换得出衍射光波的时空分布与光栅各参量的对应关系。结果表明:... 采用傅里叶频谱分析法,将超短脉冲高斯光束展开为单色单角谱成分的线性叠加;利用Kogelnik一维耦合波理论,分析透射型体光栅对各单色单角谱成分的衍射特性;再通过逆傅里叶变换得出衍射光波的时空分布与光栅各参量的对应关系。结果表明:衍射光束在时域以及在光栅波矢与光栅前表面法向所构成平面内的空域光强分布随光栅周期的减小而呈展宽趋势,且在空域的展宽趋势较为迅速,与入射光束在空域进行比较,衍射光束空域分布发生非常明显的畸变;衍射光束在时域以及在光栅波矢与光栅前表面法向所构成平面内的空域光强分布随光栅厚度的增大亦呈展宽趋势,且展宽速度相当,与入射光束在时域和空域比较,均发生了较明显的畸变。 展开更多
关键词 衍射与光栅 体光栅衍射特性 耦合波理论 超短脉冲高斯光束 傅里叶变换
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光盘光学系统标量衍射理论的有效性分析 被引量：7
14
作者 成先富 贾惠波 徐端颐 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期53-55,59,共4页
衍射计算是设计光盘光学系统的基础。由于光盘信息符（坑点）尺寸可以和波长相比较或更小，标量衍射理论的有效性必需进行检验。首先分析了标量衍射理论的能量计算误差。对于典型的坑点尺寸，标量理论的能量计算误差高达１９％。然后用... 衍射计算是设计光盘光学系统的基础。由于光盘信息符（坑点）尺寸可以和波长相比较或更小，标量衍射理论的有效性必需进行检验。首先分析了标量衍射理论的能量计算误差。对于典型的坑点尺寸，标量理论的能量计算误差高达１９％。然后用耦合波理论分析了入射波偏振态的影响。计算表明ＴＭ波和ＴＥ波的衍射特性与标量理论的结论相差较大，ＴＭ波和ＴＥ波的衍射行为也有差别。这种差别是由电磁场边界条件引起的，且会随着坑宽的缩小而增大。对于ＤＶＤ，标量理论的误差已经很大，要得到准确的结果就必须采用矢量衍射理论。 展开更多
关键词 标量衍射理论 光盘 偏振 光学系统 有效性
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ZnSe衬底表面亚波长增透结构的设计及误差分析 被引量：7
15
作者 尚鹏 熊胜明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期251-256,共6页
以矢量严格耦合波（RCWA）理论为基础，通过遗传算法优化设计了圆柱形ZnSe亚波长微增透结构，获得了具有较好增透效果的结构参数；重点讨论分析了实际加工过程中圆柱形方向偏差及整体面形轮廓偏差对抗反射特性的影响；还对多台阶ZeSe增... 以矢量严格耦合波（RCWA）理论为基础，通过遗传算法优化设计了圆柱形ZnSe亚波长微增透结构，获得了具有较好增透效果的结构参数；重点讨论分析了实际加工过程中圆柱形方向偏差及整体面形轮廓偏差对抗反射特性的影响；还对多台阶ZeSe增透性能随高度的变化进行了分析。结果表明：当圆柱形微结构周期为3.3 μm,高度为1.7517 μm,占空比为0.7566时,在8~14 μm波段范围具有较好的整体增透效果；占空比偏差，高度偏差及圆柱体面形轮廓偏差对结构的平均透射性能都具有较大的影响；圆锥形ZnSe微结构的透射性能随着高度和划分层数的增加呈现一定的规律分布，且相比圆柱形最优微结构,平均透射性能有了较大幅度的提高。 展开更多
关键词 衍射 增透结构 耦合波理论 ZNSE 亚波长
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ZnS衬底表面亚波长增透结构的设计及制备 被引量：6
16
作者 徐启远 刘正堂 +2 位作者 李阳平 武倩 张淼 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期219-222,共4页
ZnS是长波红外窗口优选材料之一,而其表面反射率较高;为了减小表面反射,利用耦合波理论,对ZnS衬底表面的亚波长结构参数进行优化设计,得到了具有良好增透效果的最佳亚波长结构参数;并利用掩膜光刻、反应离子刻蚀技术在ZnS衬底表面制备出... ZnS是长波红外窗口优选材料之一,而其表面反射率较高;为了减小表面反射,利用耦合波理论,对ZnS衬底表面的亚波长结构参数进行优化设计,得到了具有良好增透效果的最佳亚波长结构参数;并利用掩膜光刻、反应离子刻蚀技术在ZnS衬底表面制备出在8—12μm波段范围内有明显增透效果的二维亚波长结构,这为ZnS衬底的增透提供了一种新的方法. 展开更多
关键词 耦合波理论 表面亚波长增透结构 反应离子刻蚀 硫化锌
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一种有效的不均匀传输线的分析方法 被引量：1
17
作者 郭建军 李志东 樊德森 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期148-153,共6页
作为不均匀传输线的一种有效的分析方法，该文提出利用行波变换和驻波变换，把不均匀传输线的变系数电报方程变换为耦合波方程后，运用耦合波理论进行分析，从而极大地简化了不均匀传输线的求解过程．作为应用实例。
关键词 不均匀传输线 行波变换 驻波变换 耦合波
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透射型体相位光栅对连续激光束的空间低通滤波 被引量：5
18
作者 郑光威 何焰蓝 +3 位作者 黄水花 谭吉春 王逍 王晓东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期863-868,共6页
利用Kogelnik一维耦合波理论,以及离散傅里叶变换,分析光栅矢量相互正交,且串联级联放置的两透射型体相位光栅对空域任意分布的连续激光光束的衍射特性;讨论其对入射光束的空间低通滤波性能,并具体模拟其对畸变高斯光束空间低通滤波的... 利用Kogelnik一维耦合波理论,以及离散傅里叶变换,分析光栅矢量相互正交,且串联级联放置的两透射型体相位光栅对空域任意分布的连续激光光束的衍射特性;讨论其对入射光束的空间低通滤波性能,并具体模拟其对畸变高斯光束空间低通滤波的效果。结果表明,利用体光栅优良的角度选择特性,无须对畸变光束进行聚焦,即可实现入射光束角谱域中的高频成分与低频成分的空间分离,滤除畸变高斯光束中高频角谱成分,使得衍射光束与未畸变光束在空域中的光强分布非常接近,达到滤除畸变光束中杂散成分且保留有用成分的主要目的。这种方法有效地避免了聚焦型空间低通滤波,如针孔滤波在针孔附近光强过高,易致针孔周边材料损坏等不利因素,有助于应用至高功率激光光束质量的优化。 展开更多
关键词 衍射与光栅 低通空间滤波 耦合波理论 透射型体相位光栅 离散傅里叶变换
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二元矩形金属光栅衍射增强电磁理论 被引量：5
19
作者 刘敏敏 张国平 邹明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期4608-4612,共5页
采用耦合波原理计算了TM波经过二元纳米量级金属光栅衍射的电磁场,研究了金属光栅的占空比、光栅深度及TM波入射角对衍射后的光栅表面电磁场的增强的影响,针对金属金、银做了探讨和分析,得出重要的结论.
关键词 耦合波原理 金属光栅 衍射
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用耦合波方法研究取样光栅的衍射特性 被引量：1
20
作者 杨乾锁 吴宝根 +1 位作者 竺乃宜 张恒利 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第B11期109-112,共4页
介绍了利用耦合波理论编写计算光栅衍射特性程序的基本思想和主要步骤。利用编写的程序计算并分析了一种用于激光取样光栅 TE波和 TM波的衍射特性。
关键词 耦合波理论 衍射光栅 取样光栅
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