全息法制备二维电调谐聚合物/液晶光栅 被引量：15

1

作者 马骥 刘永刚 +3 位作者 于涛 鲁兴海 穆全全 宣丽 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期115-118,共4页

介绍了利用激光干涉形成的亮条纹引发预聚物/液晶的混合物相分离,制备了二维电调谐光栅。在对样品进行一次曝光之后,将样品绕着基板中心的法线方向转动一定的角度(如90°),再进行一次曝光,获得格子结构的聚合物/液晶二维光栅。实验... 介绍了利用激光干涉形成的亮条纹引发预聚物/液晶的混合物相分离,制备了二维电调谐光栅。在对样品进行一次曝光之后,将样品绕着基板中心的法线方向转动一定的角度(如90°),再进行一次曝光,获得格子结构的聚合物/液晶二维光栅。实验结果表明,光栅中的聚合物和液晶在二维空间上呈周期性分布,其衍射图样为空间点阵且衍射效率可以利用电场进行调节。 展开更多

关键词 液晶光栅 二维光栅 全息 衍射效率

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基于二维Ronchi光栅的纳米光刻对准技术研究 被引量：4

2

作者 司新春 佟军民 +5 位作者 唐燕 胡松 刘俊伯 李金龙 周毅 邓钦元 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期301-307,共7页

提出了一种基于二维光栅叠栅效应的纳米光刻对准方法,用于接近式光刻实现二维同步对准。该方法采用两组周期接近的二维光栅重叠产生一组周期分布的叠栅条纹,条纹的周期相对于两光栅周期被大幅度放大,将光栅间的位移反应在条纹的相位信... 提出了一种基于二维光栅叠栅效应的纳米光刻对准方法,用于接近式光刻实现二维同步对准。该方法采用两组周期接近的二维光栅重叠产生一组周期分布的叠栅条纹,条纹的周期相对于两光栅周期被大幅度放大,将光栅间的位移反应在条纹的相位信息中。利用二维光栅在傅里叶频谱中x、y向相互独立的频谱分布,通过傅里叶变换对正交叠栅条纹横纵两个方向上的相位信息进行解析,可实现高精度二维同步对准。建立了双二维Ronchi光栅对准复振幅分布物理模型,推导了基片、掩模相对位移量与叠栅条纹相位之间的关系。通过计算机模拟对该对准方法进行了仿真分析,考虑噪声情况下,对准精度可以达到2 nm;通过实验系统对该对准方法进行测试,实验结果对准精度可以达到22 nm。 展开更多

关键词 傅里叶光学 二维光栅 光刻对准 叠栅条纹 频谱

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基于二维光栅分光的同步移相干涉测量技术 被引量：20

3

作者 左芬 陈磊 徐春生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期663-667,共5页

为了干涉测量的抗振目的,提出了一种新的同步移相干涉测量方案并搭建了实验装置。整个测量系统在迈克耳孙偏振移相干涉仪的基础上,利用一个正交的二维光栅产生对称分光,选取对于理想光栅衍射效率一致的(±1,±1)级衍射光作为测... 为了干涉测量的抗振目的,提出了一种新的同步移相干涉测量方案并搭建了实验装置。整个测量系统在迈克耳孙偏振移相干涉仪的基础上,利用一个正交的二维光栅产生对称分光,选取对于理想光栅衍射效率一致的(±1,±1)级衍射光作为测量分光路,使之分别通过偏振方向依次相差45°的一个偏振片组,从而分别形成0°、90°、180°和270°相移的四幅移相干涉图,按照传统的四步移相算法,对被测波面进行了复原。分析了光强畸变和移相误差对系统的测量误差的影响。利用该系统测量一球面系统,结果与在ZYGO干涉仪上相比较,球面系统的均方根误差相差0.012λ,峰谷值相差0.051λ。 展开更多

关键词 光学测量 干涉 抗振技术 二维光栅 同步移相

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凝视光电成像系统猫眼回波特性的理论与实验研究 被引量：14

4

作者 雷鹏 孙可 +3 位作者 张玉发 李峰 聂劲松 孙晓泉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期17-23,共7页

以惠更斯-菲涅尔衍射公式为基础,推导了猫眼系统的回波光场,并以二维光栅作为凝视光电成像系统的焦平面器件进行理论计算和实验验证.分析了光阑孔径对回波图像与焦平面器件调制之间相关性及空间截止频率对猫眼回波的影响.结果表明:随着... 以惠更斯-菲涅尔衍射公式为基础,推导了猫眼系统的回波光场,并以二维光栅作为凝视光电成像系统的焦平面器件进行理论计算和实验验证.分析了光阑孔径对回波图像与焦平面器件调制之间相关性及空间截止频率对猫眼回波的影响.结果表明:随着光阑孔径的减小,回波图像信息减少,与焦平面上光斑的相关性降低;随着光阑孔径的增大,光栅干涉形成的次级光斑逐渐出现在回波图像中,回波图像也由于各级光斑的干涉变得复杂,对应的空间频谱变化反映了各级光斑的交叠情况.该研究对利用回波特征用于凝视光电成像侦察设备实施激光主动探测具有实际应用价值. 展开更多

关键词 激光技术 猫眼回波 波动光学 二维光栅 光阑孔径 空间频谱

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亚波长消反射光栅 被引量：11

5

作者 陈四海 程志军 +2 位作者 黄光 何苗 易新建 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1359-1361,共3页

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 .6 μm红外波段... 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 .6 μm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 .6 μm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。 展开更多

关键词 物理光学 二元光学 二维光栅 亚波长结构 消反射光栅 等效介质理论 等效折射率

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二维光栅位移测量技术综述 被引量：10

6

作者 尹云飞 刘兆武 +6 位作者 吉日嘎兰图 于宏柱 王玮 李晓天 鲍赫 李文昊 郝群 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1224-1238,共15页

超精密位移测量技术不仅是精密机械加工的基础,在以摩尔定律飞速发展的芯片制造行业中也起到决定性的作用。以光栅栅距为测量基准的光栅位移测量系统被广泛应用于多维测量系统,光栅位移测量系统与激光位移测量系统相比,大大降低了对使... 超精密位移测量技术不仅是精密机械加工的基础,在以摩尔定律飞速发展的芯片制造行业中也起到决定性的作用。以光栅栅距为测量基准的光栅位移测量系统被广泛应用于多维测量系统,光栅位移测量系统与激光位移测量系统相比,大大降低了对使用环境的湿度、温度和气压的要求。本文主要介绍了近年来国内外基于二维光栅的位移传感系统光学结构的发展现状,从零差式和外差式光栅干涉测量原理入手,综述了基于单块二维光栅的光学结构到多块二维光栅耦合设计的光学结构发展历程,对比分析了几种二维光栅位移测量系统的优缺点,并展望了二维光栅位移测量系统发展趋势,总结了二维光栅位移测量系统的工程化进程。 展开更多

关键词 二维光栅 光栅干涉技术 精密位移测量

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二维平面光栅角色散公式的完整解析形式及分析 被引量：6

7

作者 巴音贺希格 唐玉国 齐向东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期4181-4188,共8页

在矢量衍射理论基础上给出了任意入射状态下二维平面光栅的光栅方程 ,推导出二维平面光栅角色散公式的完整解析形式 ,确立了二维平面光栅衍射极角角色散 (第一类角色散 )和衍射方位角角色散 (第二类角色散 )的概念 .通过二维平面光栅衍... 在矢量衍射理论基础上给出了任意入射状态下二维平面光栅的光栅方程 ,推导出二维平面光栅角色散公式的完整解析形式 ,确立了二维平面光栅衍射极角角色散 (第一类角色散 )和衍射方位角角色散 (第二类角色散 )的概念 .通过二维平面光栅衍射极角和衍射方位角角色散的理论分析和数值计算 ,阐明了当入射波矢偏离光栅法线时 ,衍射光斑阵列发生畸变的机理 ,并明确指出了引起衍射方位角角色散的突变、导致衍射光斑阵列剧烈变化的条件 ,因而具有理论上的意义 .在实际应用方面 ,以晶体和量子点的x射线衍射、低能电子衍射和反射式高能电子衍射为例 ,或许可以利用导出的公式检验、分析和解释晶体的点阵结构及晶体的生长过程 。 展开更多

关键词 衍射光斑 极角 晶体 公式 光栅衍射 法线 矢量衍射理论 角色散 光栅方程 阵列

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高精度位移测量系统的硬件在环仿真 被引量：7

8

作者 张文涛 杜浩 +2 位作者 熊显名 谢仁飚 王献英 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期86-92,共7页

设计了一个基于二维光栅的高精度位置测量系统的硬件在环仿真平台,分析了测量模型在编程过程中产生误差的原因,并使用该仿真平台测试了模型的精度和运算时间。结果表明,当计算频率为20 kHz时,测量模型的编程精度优于0.79 nm,测量机箱引... 设计了一个基于二维光栅的高精度位置测量系统的硬件在环仿真平台,分析了测量模型在编程过程中产生误差的原因,并使用该仿真平台测试了模型的精度和运算时间。结果表明,当计算频率为20 kHz时,测量模型的编程精度优于0.79 nm,测量机箱引起的误差为8.84×10^(-7) nm。该仿真平台能够有效地检测基于二维光栅的测量模型在编程过程中产生的误差,并测试模型运算时间。 展开更多

关键词 测量 精密测量 二维光栅 硬件在环 光刻机

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猫眼回波图像随CMOS器件激光损伤变化的实验研究 被引量：7

9

作者 雷鹏 孙可 +2 位作者 李化 聂劲松 孙晓泉(指导) 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-7,共7页

成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后,其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究,发现随着用于损伤的激光功率增加,CMOS器件的微透镜发生分解,直至最终消失,并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅,猫眼回... 成像系统中的CMOS探测器被激光损伤后,其猫眼回波会发生变化。对猫眼回波图像的变化进行了实验研究,发现随着用于损伤的激光功率增加,CMOS器件的微透镜发生分解,直至最终消失,并使器件表面形成由遮光铝膜和光敏区构成的二维光栅,猫眼回波图像内的阵列光斑也经历了逐步消失又恢复的过程。以高斯随机表面模拟微透镜表面形貌,建模计算了猫眼回波图像随微透镜损伤程度的变化,计算结果与实验现象相符。 展开更多

关键词 衍射 猫眼回波 探测器表面 二维光栅 激光损伤

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光学虚拟仿真实验平台的设计与实现 被引量：1

10

作者 郑乐 郑雪丽 +5 位作者 杨骏骏 张腾 叶陈钦 韩雅彤 陶智霖 何光宏 《物理实验》 2024年第3期39-43,共5页

设计了光学虚拟仿真实验平台,涵盖了大学物理实验教学中的6个光学实验:单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射、二维光栅衍射、圆孔衍射和巴比涅原理验证.学生可以使用电脑端进入交互性强的3D虚拟现实实验环境中,进行沉浸式、亲临式学习.该平台... 设计了光学虚拟仿真实验平台,涵盖了大学物理实验教学中的6个光学实验:单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射、二维光栅衍射、圆孔衍射和巴比涅原理验证.学生可以使用电脑端进入交互性强的3D虚拟现实实验环境中,进行沉浸式、亲临式学习.该平台使用Blender,VS Code和Unity平台进行自主开发,通过对实验仪器进行3D建模、实验场景搭建、脚本代码设计、实验现象呈现、代码调试与漏洞完善等步骤,复现了线下实验的操作与实验现象.本文以光栅衍射为例,介绍了虚拟平台上的实验操作、数据记录和数据处理的过程. 展开更多

关键词 虚拟仿真实验平台 UNITY 光学实验 单缝衍射实验 二维光栅实验

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用于长波红外目标模拟器的DMD衍射特性分析 被引量：6

11

作者 韩庆 王健 +4 位作者 熊峥 张建忠 马俊林 刘英 孙强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期93-99,共7页

基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段(8~12μm)时,DMD的衍射效应对系统的成像对比度造成较大影响。为使系统获得高对比度的红外图像,需要对DMD的衍射特性进行分析。首先根据DMD的结构和工作原理,将DMD等效为一特殊的二维闪耀光栅,并... 基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段(8~12μm)时,DMD的衍射效应对系统的成像对比度造成较大影响。为使系统获得高对比度的红外图像,需要对DMD的衍射特性进行分析。首先根据DMD的结构和工作原理,将DMD等效为一特殊的二维闪耀光栅,并利用光栅衍射理论和傅里叶变换,推导出DMD二维光栅衍射模型;然后利用MATLAB对DMD在8~12μm波段的衍射模型进行仿真计算;最后对仿真结果进行了实验验证。通过仿真计算和实验分析得出结论:基于DMD的目标模拟器应用于长波红外波段时,照明光束需要选取合适的入射角;当入射空间方位角为0°,入射天顶角为44~48°时,目标模拟器生成的红外图像对比度达到最佳,系统成像质量最好。 展开更多

关键词 衍射特性 数字微镜器件 红外目标模拟器 二维光栅

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单轴晶体中垂直光轴方向上的二维泰伯效应 被引量：1

12

作者 刘颖仪 程静 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,共10页

基于单轴晶体光束传输理论,从理论上推导了二维正交周期结构光场沿垂直单轴晶体光轴方向传播产生泰伯效应的公式。给出了泰伯效应的产生条件和常规泰伯距离的表达式,常规泰伯距离的大小决定于单轴晶体寻常光的折射率n_(o)与非寻常光折射... 基于单轴晶体光束传输理论,从理论上推导了二维正交周期结构光场沿垂直单轴晶体光轴方向传播产生泰伯效应的公式。给出了泰伯效应的产生条件和常规泰伯距离的表达式,常规泰伯距离的大小决定于单轴晶体寻常光的折射率n_(o)与非寻常光折射率n_(e)之比和二维周期结构的x方向周期p_(x)和y方向周期p_(y)之比。模拟了二维正弦光栅和二维项链光栅的光场在单轴晶体中因各向异性衍射产生的泰伯效应。两种情况都能在更短的约化泰伯距离处产生与原光栅相同的泰伯像,在半约化泰伯距离产生与原光栅互补的像;在1/4约化泰伯距离和3/4约化泰伯距离产生的泰伯子像强度分布的周期为原光栅的1/2,相位变化的周期与原光栅相同,但是在空间上有半个周期的移动。本研究将泰伯效应拓展到各向异性介质中的传播动力学,加深了人们对周期性光场的传输理论的理解。 展开更多

关键词 衍射 泰伯效应 单轴晶体 二维正弦光栅 二维项链光栅

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二维光栅衍射图样的特性分析 被引量：4

13

作者 于凤军 《大学物理》 北大核心 2016年第8期32-35,共4页

导出二维光栅衍射光斑的位置公式,讨论其衍射图样的特性,并给出实验演示效果.提出一种通过衍射图样照片测量光栅常数(或波长)的方法.

关键词 二维光栅 衍射图样 特性 实验演示 光栅常数

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光纤光栅传感器技术及其应用 被引量：3

14

作者 张洪宪 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期44-46,共3页

分析了光纤光栅传感器的理论及技术发展,介绍了光纤光栅器及其传感网络系统应用的最新进展。

关键词 光纤光栅 传感器 二维光纤光栅

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会聚球面波的泰伯效应

15

作者 陈然 孙中皋 程世红 《大学物理实验》 2023年第6期16-22,共7页

运用傅里叶变换和菲涅尔-基尔霍夫衍射理论推导了会聚球面波入射二维振幅型光栅在其菲涅尔衍射区的像面光场分布表达式,分析了成像条件以及成像规律。通过实验对泰伯效应进行观测,测量数据与理论值平均误差在4.6%左右,验证了所推导公式... 运用傅里叶变换和菲涅尔-基尔霍夫衍射理论推导了会聚球面波入射二维振幅型光栅在其菲涅尔衍射区的像面光场分布表达式,分析了成像条件以及成像规律。通过实验对泰伯效应进行观测,测量数据与理论值平均误差在4.6%左右,验证了所推导公式的正确性。研究结果完善了泰伯效应相关理论,对拓展其应用具有一定参考价值。 展开更多

关键词 泰伯效应 会聚球面波 傅里叶变换 二维光栅衍射

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基于SOI的类梅花型二维光栅耦合器

16

作者 冯瑶 耿敏明 +3 位作者 何万才 赖明彬 刘嫱 张振荣 《光通信技术》 2023年第4期1-7,共7页

为设计出高效率且低偏振耦合相关损耗的二维光栅耦合器(2D-GC),提出一种基于绝缘体上硅(SOI)的类梅花型2D-GC。该2D-GC由多个单元周期排列而成,每个单元的图案呈类梅花型,该结构中的晶胞由2对圆形图案构成,并采用时域有限差分(FDTD)法对... 为设计出高效率且低偏振耦合相关损耗的二维光栅耦合器(2D-GC),提出一种基于绝缘体上硅(SOI)的类梅花型2D-GC。该2D-GC由多个单元周期排列而成,每个单元的图案呈类梅花型,该结构中的晶胞由2对圆形图案构成,并采用时域有限差分(FDTD)法对2D-GC结构参数进行数值仿真优化。仿真结果表明:在最佳优化参数结构时,所提2D-GC的有效工作波段为1.525~1.6μm,最佳耦合效率为56%,对应的耦合损耗为-2.4 dB,偏振相关损耗为0.18 dB。 展开更多

关键词 绝缘体上硅 二维光栅耦合器 类梅花型 偏振 耦合损耗

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应用于C波段的二维光栅耦合器的设计与优化

17

作者 何万才 耿敏明 +3 位作者 冯瑶 赖明彬 刘嫱 张振荣 《光通信技术》 2023年第4期8-14,共7页

针对二维光栅耦合器存在耦合效率低、偏振相关损耗大、结构复杂等问题,提出了一种应用于C波段的基于绝缘体上硅(SOI)材料的新型二维光栅耦合器,该耦合器由具有45°倾角的四孔交错菱形刻蚀晶胞单位周期排列组成,采用倾斜耦合方式对... 针对二维光栅耦合器存在耦合效率低、偏振相关损耗大、结构复杂等问题,提出了一种应用于C波段的基于绝缘体上硅(SOI)材料的新型二维光栅耦合器,该耦合器由具有45°倾角的四孔交错菱形刻蚀晶胞单位周期排列组成,采用倾斜耦合方式对耦合器的周期、刻蚀深度、刻蚀圆孔的相对位置、刻蚀圆孔半径进行优化,并对其进行仿真验证。仿真结果表明:该耦合器在1540 nm处耦合损耗低至-2.4 dB,C波段的偏振相关损耗低于0.2 dB,1、3 dB工作带宽分别是36、58 nm。 展开更多

关键词 二维光栅耦合器 倾斜耦合 耦合效率 偏振相关损耗 绝缘体上硅 温度不敏感

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基于二维叉形光栅的涡旋光束分束阵列产生

18

作者 朱凌峰 王静 +1 位作者 郭苗军 李晋红 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第8期150-155,共6页

首先设计了一种二维叉形光栅结构,并基于夫琅禾费衍射理论,得到了高斯光束通过该光栅的焦平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当高斯光束通过二维叉形光栅调制后,在焦平面处产生了由不同拓扑荷涡旋光束组成的3×3涡旋光束阵列,且... 首先设计了一种二维叉形光栅结构,并基于夫琅禾费衍射理论,得到了高斯光束通过该光栅的焦平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当高斯光束通过二维叉形光栅调制后,在焦平面处产生了由不同拓扑荷涡旋光束组成的3×3涡旋光束阵列,且各个子光斑的拓扑荷数与光栅结构、衍射级次有关。其次,进行了实验验证。将二维叉形光栅相位图加载到空间光调制器SLM上,当高斯光束经SLM反射后,在焦平面处同样接收到3×3涡旋光束阵列,且与数值模拟的结果相符。研究结果表明,利用二维叉形光栅结构可实现涡旋光束分数阵列的产生,这将为不同拓扑荷涡旋光束的模式复用,实现光通信容量的增加技术支持,在光通信领域具有应用潜力。 展开更多

关键词 涡旋光束 二维叉型光栅 分束阵列 空间光调制器

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涡旋光束对二维振幅光栅的衍射

19

作者 袁哲 周素梅 《科学技术创新》 2023年第4期18-22,共5页

从菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式出发,从模拟和实验两方面探究了涡旋光束入射二维振幅光栅后的光场分布,分析了光栅的衍射周期和涡旋光束的拓扑荷数对光场的影响。数值模拟发现,衍射光场的强度会随着x轴和y轴逐级减弱。改变光栅的周期,... 从菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式出发,从模拟和实验两方面探究了涡旋光束入射二维振幅光栅后的光场分布,分析了光栅的衍射周期和涡旋光束的拓扑荷数对光场的影响。数值模拟发现,衍射光场的强度会随着x轴和y轴逐级减弱。改变光栅的周期,对衍射级的间距产生影响,衍射级数的间距与光栅周期的大小成负相关。通过实验探究,实验结果与模拟结果吻合。通过实验证明本文的研究对产生阵列涡旋光束的方法有一定的启示。 展开更多

关键词 衍射 涡旋光束 二维衍射光栅 光场分布

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球面波入射二维光栅的泰伯效应 被引量：3

20

作者 尹东旭 周素梅 谢意木男 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第11期73-78,共6页

从理论和实验两方面研究了球面波入射二维光栅的泰伯效应。首先,分析球面波入射光栅后,菲涅耳衍射区光场的复振幅分布;其次,讨论了泰伯像及分数泰伯像的成像条件,得出成像位置及成像周期由光源至光栅的距离、光栅至观察面的距离共同决定... 从理论和实验两方面研究了球面波入射二维光栅的泰伯效应。首先,分析球面波入射光栅后,菲涅耳衍射区光场的复振幅分布;其次,讨论了泰伯像及分数泰伯像的成像条件,得出成像位置及成像周期由光源至光栅的距离、光栅至观察面的距离共同决定,并且球面波入射光栅的泰伯距离等于其周期放大率与平面波入射光栅泰伯距离的乘积。实验结果与理论结果相符合,在特定位置处可观察到清晰的泰伯像及分数泰伯像。改变光源平面与光栅的距离,泰伯像按特定规律发生变化。由于光栅周期小于两倍孔径边长、球面波自身发散特性,分数泰伯像中出现像元交叠现象,按交叠程度可将交叠图像分为两种分数泰伯像,即点状离散分布及棋盘分布。本文研究可促进泰伯效应在光学测量及阵列照明等方面的应用。 展开更多

关键词 衍射 二维光栅 泰伯效应 菲涅耳衍射 球面波 像元交叠

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