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基于体全息的三维显示方法 被引量:11
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作者 王崝 曹良才 +1 位作者 张浩 金国藩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期296-300,共5页
全息三维显示具有呈现包含真实物体所有特征的三维场景的能力,这对信息的数据量和分辨率提出了极高的要求。体全息术可以为高分辨率三维显示提供大容量数据存储和基于三维布拉格光栅的实现方式。提出体全息三维显示方法,通过计算全息算... 全息三维显示具有呈现包含真实物体所有特征的三维场景的能力,这对信息的数据量和分辨率提出了极高的要求。体全息术可以为高分辨率三维显示提供大容量数据存储和基于三维布拉格光栅的实现方式。提出体全息三维显示方法,通过计算全息算法得到三维物体的全视差相息图,由相位型空间光调制器对物光波进行波前编码,利用体全息光栅的角度选择特性在光致聚合物的同一全息图基元中复用多幅全息图。在参考光照射下,可以重建出多角度的三维场景,扩充了三维显示的空间带宽积。 展开更多
关键词 全息 全息显示 波前编码 计算全息 体光栅 光存储材料
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体布拉格光栅用于高功率光谱组束的研究 被引量:8
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作者 梁小宝 陈良明 +5 位作者 李超 周泰斗 黄志华 赵磊 王建军 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期68-71,共4页
使用透射型体布拉格光栅组束两束光纤激光,实现了856 W光谱组束输出。总的光谱组束效率为73.7%,组束光束的横向质量因子为7.9,纵向质量因子为2.7。研究结果显示,虽然体光栅的角色散严重影响衍射光束的光束质量,但其并不影响透射光束的... 使用透射型体布拉格光栅组束两束光纤激光,实现了856 W光谱组束输出。总的光谱组束效率为73.7%,组束光束的横向质量因子为7.9,纵向质量因子为2.7。研究结果显示,虽然体光栅的角色散严重影响衍射光束的光束质量,但其并不影响透射光束的光束特性。由于当前宽谱光纤激光器的输出功率远大于窄线宽输出,使用宽谱光纤激光器(光谱带宽超过4nm)作为透射光束,能够在不降低组束效率和组束光束质量的前提下,有效提升使用体布拉格光栅进行光谱组束的总输出功率。 展开更多
关键词 激光组束 光谱组束 体布拉格光栅 组束效率 光束质量
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结构参量对脉冲高斯光束布拉格衍射特性的影响 被引量:5
3
作者 闫爱民 刘德安 +2 位作者 周煜 栾竹 刘立人 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1517-1521,共5页
利用二维耦合波理论,研究了体光栅对时间和空间都为高斯型分布的脉冲激光光束的衍射性质,得到了衍射和透射光振幅的解析表达式.讨论了体光栅的结构参量对衍射光束的空间和频谱强度分布以及衍射效率的影响.结果表明,体光栅的波长选择带... 利用二维耦合波理论,研究了体光栅对时间和空间都为高斯型分布的脉冲激光光束的衍射性质,得到了衍射和透射光振幅的解析表达式.讨论了体光栅的结构参量对衍射光束的空间和频谱强度分布以及衍射效率的影响.结果表明,体光栅的波长选择带宽和衍射光束带宽随着结构参量的增大而增大,衍射效率随着入射脉冲时间宽度的增大而增大,并趋于定值,结构参量值越小,达到饱和的速度越慢,饱和值越大. 展开更多
关键词 衍射与光栅 布拉格衍射 耦合波理论 脉冲高斯光束 体光栅
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记录结构对体光栅各向异性衍射选择特性研究 被引量:3
4
作者 王欣 刘德安 +2 位作者 闫爱民 胡志娟 刘立人 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期994-996,共3页
以静态体光栅各向异性衍射理论分析模型为基础,将与体光栅厚度有关的记录光强调制度引入到各向异性耦合波方程中·利用耦合波理论分析了光折变晶体中体光栅的各向异性衍射性能,研究了在不同初始记录光强比的条件下,记录光入射角的... 以静态体光栅各向异性衍射理论分析模型为基础,将与体光栅厚度有关的记录光强调制度引入到各向异性耦合波方程中·利用耦合波理论分析了光折变晶体中体光栅的各向异性衍射性能,研究了在不同初始记录光强比的条件下,记录光入射角的改变对光折变体光栅各向异性布喇格衍射性能的影响·结果表明:记录光入射角和记录光初始光强比均对体光栅的各向异性衍射具有选择性;与此相比,记录光入射角和记录光初始光强比对于体光栅各向同性衍射不具备选择性· 展开更多
关键词 信息光学 各向异性衍射 体光栅 衍射效率
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Band-stop angular filtering with hump volume Bragg gratings 被引量:1
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作者 Fan Gao Xin Wang +2 位作者 Tiancheng Yu Xiang Zhang Xiao Yuan 《High Power Laser Science and Engineering》 SCIE CAS CSCD 2019年第2期65-70,共6页
A band-stop angular filter(BSF)based on hump volume Bragg gratings(HVBGs)is proposed.Band-stop filtering in a two-stage amplifier laser system is discussed and simulated.Simulation results show that small-scale self-f... A band-stop angular filter(BSF)based on hump volume Bragg gratings(HVBGs)is proposed.Band-stop filtering in a two-stage amplifier laser system is discussed and simulated.Simulation results show that small-scale self-focusing effects in the laser system can be effectively suppressed with the BSF due to the control of fast nonlinear growth in a specific range of spatial frequencies in the laser beam.Near-field modulation of the output beam from the laser system was decreased from 2.69 to 1.37 by controlling the fast nonlinear growth of spatial frequencies ranging from 0.6 mm-1to 1.2 mm-1 with the BSF.In addition,the BSF can be used in a plug-and-play scheme and has potential applications in high-power laser systems. 展开更多
关键词 HOLOGRAPHIC optical elements SELF-FOCUSING spatial FILTERING volume gratings
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低偏振相关损耗多重体光栅CWDM设计(英文)
6
作者 丁金妃 宋军 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2009年第3期278-282,共5页
多重体全息光栅可当作一种粗波分复用器使用.用严格耦合波分析算法对多重体全息光栅的衍射效率进行理论分析,计算并分析光栅厚度及布拉格角度对该复用器的偏振相关损耗的影响.数值结果表明,通过优化光栅厚度和布拉格角度,在无明显增加... 多重体全息光栅可当作一种粗波分复用器使用.用严格耦合波分析算法对多重体全息光栅的衍射效率进行理论分析,计算并分析光栅厚度及布拉格角度对该复用器的偏振相关损耗的影响.数值结果表明,通过优化光栅厚度和布拉格角度,在无明显增加附加损耗的前提下,可获得一种低偏振相关损耗的复用器.实验制作了一个波长间隔为20nm的8通道粗波分复用器,其测量结果与模拟计算结果吻合. 展开更多
关键词 波分复用 偏振相关损耗 多重全息光栅 体光栅 严格耦合波分析
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体光栅耦合波理论中的能量平衡
7
作者 鄂国銧 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期42-47,共6页
基于对体光栅衍射效率的计算分析,本文直接地、精细地讨论了体光栅的功率守恒问题.结果指出:弱耦合前提假定下的双波耦合波二阶理论,不能严格地满足能量平衡准则.
关键词 体光栅 弱耦合理论 能量平衡 光栅
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基于级联体光栅的光纤激光阵列谱组束 被引量:4
8
作者 楚兴春 赵尚弘 +2 位作者 占生宝 胥杰 吴卓亮 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1538-1542,共5页
提出了一种基于级联体光栅(VBG)的谱组束方案,组束阵元数可随级联体光栅的数目倍增。给出了一个双光栅级联谱组束系统实例,将组束阵元按波长分为两组,利用具有相应波长选择性的体光栅分别对它们进行组束,由于两个级联体光栅的角度选择... 提出了一种基于级联体光栅(VBG)的谱组束方案,组束阵元数可随级联体光栅的数目倍增。给出了一个双光栅级联谱组束系统实例,将组束阵元按波长分为两组,利用具有相应波长选择性的体光栅分别对它们进行组束,由于两个级联体光栅的角度选择性互不重叠,所有光束经第二个体光栅后都沿其布拉格(Bragg)角方向出射,实现近场和远场的功率叠加。为保证各光束传播方向的一致性,采用严格耦合波理论推导出了准确计算光束入射角的解析式。数值计算结果表明各光束的平均衍射效率优于80%,在入射角偏离理论值不超过±5′(≈2.424×10-5rad)的条件下组束光中所有光束的传播方向偏差小于4×10-7rad。 展开更多
关键词 激光技术 谱组束 级联体光栅 严格耦合波理论
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光折变多重体光栅的制作及应用 被引量:4
9
作者 王二虎 赵建林 +3 位作者 李继锋 向红丽 杨德兴 向强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1229-1232,共4页
根据光折变多重体光栅的滤波原理,在10×10×10mm3的LiNbO3∶Fe晶体中利用循环曝光法写入了光栅波矢夹角为0.037°且衍射效率均衡的8重体光栅,实验上证实了光写入多重光折变体光栅应用于波分复用系统的可行性.利用LiNbO3∶F... 根据光折变多重体光栅的滤波原理,在10×10×10mm3的LiNbO3∶Fe晶体中利用循环曝光法写入了光栅波矢夹角为0.037°且衍射效率均衡的8重体光栅,实验上证实了光写入多重光折变体光栅应用于波分复用系统的可行性.利用LiNbO3∶Fe晶体制作了一个原理性双通道波分复用器,成功地实现了对相同方向入射的波长分别为635nm和650nm的两束光的有效分离,并根据布喇格条件,将光折变体光栅应用于光波波长的测量,测量精度可达10pm量级. 展开更多
关键词 多重体光栅 波分复用器 光折变效应
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重叠体光栅相干组束的耦合波分析 被引量:3
10
作者 楚兴春 占生宝 +2 位作者 赵尚弘 胥杰 吴卓亮 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期109-114,共6页
目前基于重叠体光栅的相干组束系统还没有完整的理论模型和参数分析,针对这个问题,本文采用耦合波理论,建立了比较完整的基于重叠体光栅的双光束组束模型,给出了各光束在重叠体光栅内传播的解析解。模型表明,基于重叠体光栅的双光束组... 目前基于重叠体光栅的相干组束系统还没有完整的理论模型和参数分析,针对这个问题,本文采用耦合波理论,建立了比较完整的基于重叠体光栅的双光束组束模型,给出了各光束在重叠体光栅内传播的解析解。模型表明,基于重叠体光栅的双光束组束系统其输出光强受两入射光的振幅和位相、体光栅间的相移和折射率调制振幅、光栅厚度、失谐量等多个光学参数的影响。通过数值计算,详细分析了各光学参数对组束结果的影响。最后总结了设计高效重叠体光栅相干组束系统时必须遵循的条件,如必须对光栅厚度进行优化、各光栅的折射率调制振幅必须相同、保证失谐量足够小等。 展开更多
关键词 激光技术 相干组束 重叠体光栅 耦合波理论
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基于大尺寸光致聚合物的全息平视显示仪研制 被引量:3
11
作者 刘鸿鹏 王维波 王辉 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第9期92-95,99,共5页
将反射式体光栅通过双光束干涉方式记录于光致聚合物材料内部,通过光的衍射作用实现具有高度可视化的全息显示。基于反射式体相位光栅研制的全息显示器能够获得较高的衍射效率,从而将可视化信息更为明亮地投射到人眼,同时选用具有高透... 将反射式体光栅通过双光束干涉方式记录于光致聚合物材料内部,通过光的衍射作用实现具有高度可视化的全息显示。基于反射式体相位光栅研制的全息显示器能够获得较高的衍射效率,从而将可视化信息更为明亮地投射到人眼,同时选用具有高透射率的有机玻璃基底,使得外部环境的观察受到很小的影响,是一项具有实用化潜力的技术。该装置可用于大学物理演示实验与开方式实验教学工作,将前沿科技成果直接用于实践教学。 展开更多
关键词 全息平视显示器 光致聚合物 全息体光栅
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光折变体全息光栅密集波分复用技术
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作者 林巧文 刘红梅 康永强 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2010年第1期36-38,共3页
通过固定两写入光束为90°,以垂直于介质入射面方向为转轴转动晶体的方法记录多重光栅,多重体全息光栅由于其严格的波长角度选择性可应用于多波长解复用.对相同方向入射的多波长光的有效分离,此方法制作波分复用器简单易行,可复用... 通过固定两写入光束为90°,以垂直于介质入射面方向为转轴转动晶体的方法记录多重光栅,多重体全息光栅由于其严格的波长角度选择性可应用于多波长解复用.对相同方向入射的多波长光的有效分离,此方法制作波分复用器简单易行,可复用通道数目多等优点. 展开更多
关键词 多重体光栅 波分复用器 光折变效应
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强外加电场与大调制度下光折变动力学光栅形成研究 被引量:4
13
作者 李大汕 刘立人 +2 位作者 刘德安 闫爱民 栾竹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期148-154,共7页
强外加电场与大调制度在光折变效应的研究中已经得到了广泛应用。采用PDECOL算法,严格求解光折变带输运方程,得到外加电场时不同调制度下光折变晶体中随时间变化的空间电荷场、载流子浓度,并讨论了外加电场对它们的影响。通过将物质方... 强外加电场与大调制度在光折变效应的研究中已经得到了广泛应用。采用PDECOL算法,严格求解光折变带输运方程,得到外加电场时不同调制度下光折变晶体中随时间变化的空间电荷场、载流子浓度,并讨论了外加电场对它们的影响。通过将物质方程与耦合波方程联立数值求解,可得到光折变光栅形成过程中两波耦合增益系数以及光束条纹相位的变化。模拟结果表明,在强外加电场作用下,两束记录光之间的光强与相位耦合都得到了增强,而原有的解析式忽视了强外加电场与大调制度对空间电荷场相位耦合的影响,此时不再适用。同时发现折射率光栅与记录光束条纹均发生弯曲,并不再保持平行。 展开更多
关键词 非线性光学 体光栅 直线法 大调制度 强外加电场
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时域超短脉冲光栅记录和读取的研究 被引量:2
14
作者 张瑜 阎晓娜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期631-635,共5页
为实现超短脉冲信号的重现或整形,从理论上推导了时域超短脉冲光栅的记录和读取,并结合高斯型脉冲分布,讨论了信号脉冲、参考脉冲和读出脉冲宽度不同时的衍射结果,提出了利用超短脉冲全息实现超短脉冲信号的重现或整形等功能的方法.结... 为实现超短脉冲信号的重现或整形,从理论上推导了时域超短脉冲光栅的记录和读取,并结合高斯型脉冲分布,讨论了信号脉冲、参考脉冲和读出脉冲宽度不同时的衍射结果,提出了利用超短脉冲全息实现超短脉冲信号的重现或整形等功能的方法.结果发现,长信号脉冲和短参考脉冲干涉记录全息后,如果用足够短的脉冲读取,衍射完全再现了原输入信号脉冲.但是在读出脉冲带宽接近于信号带宽时,衍射波频谱宽度有一定程度减小. 展开更多
关键词 信息光学 超短脉冲 体光栅 共振条件 衍射波 高斯分布
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非聚焦型光束空间低通滤波技术研究进展 被引量:2
15
作者 郑光威 楚兴春 郑秋容 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第5期12-25,共14页
激光光束空间低通滤波技术是提高光束空域质量的重要手段之一。随着高能激光技术的进一步发展,传统的针孔滤波技术因其对光束的聚焦特性,已逐渐成为限制高能激光光束空域质量提高的瓶颈,因此,不对光束聚焦即可实现光束空域质量的改善成... 激光光束空间低通滤波技术是提高光束空域质量的重要手段之一。随着高能激光技术的进一步发展,传统的针孔滤波技术因其对光束的聚焦特性,已逐渐成为限制高能激光光束空域质量提高的瓶颈,因此,不对光束聚焦即可实现光束空域质量的改善成为突破该瓶颈的创新型技术。体光栅、多层介质薄膜、Rugate薄膜和光子晶体因具有良好的波矢选择特性,已成为当前实现非聚焦型光束空间低通滤波的主流技术和研究热点。分别从这4种光学元件入手,简要分析了体光栅的布拉格衍射特性、多层介质薄膜和Rugate薄膜对光束的相长相消干涉特性,以及利用光子晶体的自准直效应来实现非聚焦型光束空间低通滤波的主要技术特点,综述了这4种技术在光束空间低通滤波应用中的研究进展。和针孔滤波技术的聚焦特性相比,这4种技术的非聚焦滤波特性具有取代针孔滤波的可行性,尤其是在对高功率激光进行空间低通滤波的应用中。 展开更多
关键词 信号处理 光束空间低通滤波 非聚焦 体光栅 多层介质薄膜 Rugate薄膜 光子晶体
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飞秒脉冲照射下体光栅衍射脉冲受折射率调制度的影响 被引量:2
16
作者 韩峰 阎晓娜 +4 位作者 邹华 梁玲亮 何晓明 戴晔 杨希华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1560-1565,共6页
基于体光栅的耦合波理论,推导了飞秒脉冲通过无吸收、透射型体光栅时衍射光强的频谱表达式和瞬时表达式。在此基础上,讨论了二者随折射率调制度的变化。发现在一定的折射率调制度范围内,衍射脉冲的瞬时变化为:开始是单脉冲,然后中心向... 基于体光栅的耦合波理论,推导了飞秒脉冲通过无吸收、透射型体光栅时衍射光强的频谱表达式和瞬时表达式。在此基础上,讨论了二者随折射率调制度的变化。发现在一定的折射率调制度范围内,衍射脉冲的瞬时变化为:开始是单脉冲,然后中心向下凹陷分裂为二个脉冲,而后是三个脉冲。如果此时折射率调制度进一步增加,则脉冲数目又回复到一个脉冲。在一定的折射率调制度范围内,上述过程是重复发生的。同时发现,在折射率调制度处于1.0×10-3~1.0×10-2区间时,双脉冲间隔随折射率调制度增大而增大。对衍射光强谱随折射率调制度的变化进行了数值模拟,并对衍射脉冲的瞬时变化进行了解释。 展开更多
关键词 衍射 体光栅 超短脉冲 折射率调制度
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基于体光栅窄带光学滤波的激光雷达收发波长动态匹配技术研究
17
作者 范伟 刘博 蒋贇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期193-199,共7页
激光雷达是一种可以精确、快速获取目标三维信息的主动探测技术。然而,激光雷达在白天工作时会受到强烈的太阳背景辐射噪声的影响。此时,一般需要采用窄线宽的激光器与滤波器件配合使用,从而达到背景光抑制的效果。当两者都是极窄线宽时... 激光雷达是一种可以精确、快速获取目标三维信息的主动探测技术。然而,激光雷达在白天工作时会受到强烈的太阳背景辐射噪声的影响。此时,一般需要采用窄线宽的激光器与滤波器件配合使用,从而达到背景光抑制的效果。当两者都是极窄线宽时,如果二者中心波长产生失配,即具有一定的误差,那么接收信号的信噪比将会受到显著影响。因此,文中从窄带滤波和接收信号对发射信号的波长跟踪的角度出发,利用体光栅的相关特性设计了激光雷达的可调谐滤波接收器和收发系统光路,实现了激光雷达在窄滤波带宽条件下接收波长对发射波长的跟踪。最后,在实验室实际搭建了整个系统,验证了系统设计的正确性。在固定波长条件下与可调谐波长条件下,跟踪精度均优于2.9 pm,此时,接收信号强度大于中心波长完全匹配条件下的99.97%。 展开更多
关键词 激光雷达 体光栅 窄带滤波 波长跟踪
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体全息光栅角度选择性的研究 被引量:1
18
作者 向红丽 杨德兴 《西安邮电学院学报》 2007年第5期34-37,共4页
以Kogelnik耦合波理论为基础,从理论上分析了体全息光栅的写入参数折射率调制度、写入角、晶体厚度与体全息光栅角度选择性的关系。以LiNbO3:Fe晶体进行了实验研究。理论分析和实验研究表明,通过选择折射率调制度、写入角、晶体厚度这... 以Kogelnik耦合波理论为基础,从理论上分析了体全息光栅的写入参数折射率调制度、写入角、晶体厚度与体全息光栅角度选择性的关系。以LiNbO3:Fe晶体进行了实验研究。理论分析和实验研究表明,通过选择折射率调制度、写入角、晶体厚度这三个光栅写入参数,可以使体全息光栅衍射曲线的水平选择角和旁瓣峰值较小,具有较好的角度选择性。 展开更多
关键词 体全息光栅 耦合波理论 角度选择性
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(Ce,Cu)∶LiNbO_3晶体非挥发全息记录理论研究与优化
19
作者 李大汕 刘德安 +2 位作者 职亚楠 栾竹 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1960-1966,共7页
根据双中心带输运模型,对(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体双中心非挥发全息记录进行了理论研究与优化。推导了(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体的微观参量,采用数值方法通过严格求解模拟双中心带输运方程来模拟全息记录过程。分析了记录过程中,记录与敏化光强... 根据双中心带输运模型,对(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体双中心非挥发全息记录进行了理论研究与优化。推导了(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体的微观参量,采用数值方法通过严格求解模拟双中心带输运方程来模拟全息记录过程。分析了记录过程中,记录与敏化光强、Ce和Cu掺杂浓度以及晶体微观参量对(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体双中心全息记录的影响。发现(Ce,Cu)∶LiNbO3晶体非挥发全息记录中实现高衍射效率与固定效率的主导因素是深中心Cu,在记录过程中,深中心Cu建立起了很强的空间电荷场。数值模拟的结果经过实验验证,最高饱和与固定衍射效率别为60.5%和53.8%。 展开更多
关键词 非线性光学 体光栅 非挥发全息记录 (Ce Cu):LiNbO3晶体
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Effects of the Change in Average Permittivity and Conductivity of Grating on Diffraction Efficiency
20
作者 Zhao Feng Jiang Lingzhen Geng Wan zhen Hong Jing (Department of Physics) 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期10-14,共5页
A model describing the propagation of optical waves in a hologram volume grating is studied. Then the effects of the change in the average permittivity and conductivity of a grating on diffraction efficiency are discu... A model describing the propagation of optical waves in a hologram volume grating is studied. Then the effects of the change in the average permittivity and conductivity of a grating on diffraction efficiency are discussed. Finally a comparision of the results of this model with those by Solymar is made. The authors come to a conclusion that the effects of the change can be compensated. 展开更多
关键词 全息照相术 容积式光栅 光栅衍射 平均电容率 导电性 衍射效率
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