为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性, 以降低材料成本和传输损耗, 基于相位掩模板法, 在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG), 并进行了实验验证。建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程, 分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响; 采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FBG反射率和3dB带宽的影响, 为WFBG刻制提供理论依据。采用248nm紫外准分子激光器在常规单模光纤上刻制WFBG, 分析相位掩模板长度、曝光能量、曝光频率, 曝光次数对WFBG中心波长、反射率和3dB带宽的影响, 制备出反射率和3dB带宽分别约为0.0016, 0.10nm和0.00006, 0.34nm两种窄宽的WFBG。结果表明, 基于相位掩模板法由紫外准分子激光对常规单模光纤多脉冲曝光, 能够稳定刻制WFBG。该研究对WFBG制备的材料选型提供了参考。
光纤光学 弱反射光纤布喇格光栅 相位掩模板 单模光纤 衍射光场 fiber optics weak fiber Bragg grating phase mask single-mode fiber diffraction field
北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
基于菲涅耳衍射理论,研究了涡旋光经正六边形排布的多孔阵列衍射后的光强分布,分析了正六边形多孔阵列的结构参数对蜂窝状光场的影响。研究结果表明,衍射光场会随着相位结构发生周期性变化,得到蜂窝状或花瓣状的光强分布;圆孔半径会影响衍射光场的范围,正六边形的边长对条纹的宽度和间距存在影响。
衍射 涡旋光 圆孔阵列 衍射光场 光学学报
2018, 38(10): 1005002
华中科技大学机械学院仪器系, 湖北 武汉 430074
为完善轴锥镜衍射场分布描述与认识，根据积分渐进理论处理了含大数且稳相点不在积分域中的衍射场积分函数，获得了轴锥镜折射阴影区的近轴域衍射场的近似解析解，且发现了该衍射场分布服从泊松散射分布这一新奇的现象。实验结果表明：在其阴影近轴区域的光强分布很好地服从零阶贝塞尔函数，并且中心光斑直径正比于传播距离，但其强度随纵面传播而衰减。由于照射光束与衍射斑的直径都随传播距离线性增大，二者永远不会重叠，所以理论上这个泊松衍射可传播到无穷远。相对于传统的圆屏衍射实现方式，轴锥镜透镜为超远距离空间中泊松衍射斑的产生提供了一种新的、更便捷的方法。
衍射 泊松衍射斑 轴锥镜 衍射场 阴影区
为了研究正交余弦光栅的衍射场, 采用波前相因子判断法并考虑到光栅孔径的影响, 对正交余弦光栅的衍射进行了理论分析, 得到了正交余弦光栅衍射场所含基元成分, 导出了像面波前函数、像面振幅分布函数和光强分布函数, 并得出主焦斑的半角宽度。结果表明, 该研究可为光栅用于光学信息处理技术提供理论依据。
衍射与光栅 波动光学 正交余弦光栅 波前相因子 衍射场 diffraction and gratings wave optics orthogonal cosine-grating wave-front phase factor diffraction field
