1 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
2 宁波摩米创新工场电子科技有限公司, 浙江 宁波 315199
为解决传统柱透镜自由立体投影显示中像差和视几何引起的串扰和视点数受限问题, 基于回归反射, 提出了一种棱镜反射光栅自由立体投影显示方法。通过分析其3D成像的原理, 对棱镜反射光栅自由立体投影显示进行仿真, 发现该方法在水平视宽相同的条件下, 视场照度是柱透镜光栅投影的10倍, 而其串扰比是柱透镜光栅投影的1/5, 且不存在次视区。制作了棱镜反射光栅屏, 并搭建系统进行实验, 验证了棱镜反射光栅自由立体投影显示方案的可行性。
自由立体投影 棱镜反射光栅 低串扰3D 多视点 auto-stereoscopic projection prismatic reflective grating low crosstalk 3D multi-view 红外与激光工程
2019, 48(6): 0626004
1 中国科学院 a. 上海技术物理研究所
2 b. 红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
为了测量大气层中分布在近红外波段(1 591～1 621 nm)的CO2 吸收光谱，设计了一种高分辨力光谱探测仪，并开展了相关原理样机的研制。对国外载荷进行分析，系统选用了平面反射光栅分光的结构形式。光谱仪由前置望远物镜及成像光谱仪组成，望远镜采用匹兹伐结构，以满足系统大相对口径、小瞬时视场的特点。通过ZEMAX进行仿真和优化设计，系统实现了0.1 nm 的高光谱分辨力，在20 lp/mm 处MTF 大于0.65。这种方案工程实现性好，设计方法与结果合理可行。
光谱成像 高光谱分辨力 平面反射光栅 近红外 spectral imaging high spectral resolution planar reflection grating near infrared band
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
为满足大气CO2 吸收光谱测量的要求，基于成像光谱仪基本工作原理和光学设计理论，设计了一种近红外CO2 吸收光谱高光谱分辨率成像光谱仪。它采用简单平面反射光栅光谱仪结构，由入缝、两片聚焦透镜、平面反射光栅及两片成像透镜组成。透镜材料为普通常用光学玻璃，为减化系统结构透镜采用了二次非球面设计。采用ZEMAX 软件对近红外光谱仪的光学系统进行了优化设计与模拟分析。最终设计与模拟分析结果表明，该光学系统光谱范围为1 591～1 621 nm，分辨率<0.08 nm，F 数为1.8，满足设计要求。
近红外成像光谱仪 平面反射光栅 分辨率 谱线弯曲 near infrared imaging spectrometer planar reflection grating resolution spectral smile
西安交通大学 电子与信息工程学院 陕西省信息光子技术重点实验室,西安 710049
通过数值方法对线偏光在Littrow装置中的理想导体闪耀光栅的偏振特性进行研究.用时域有限差分程序计算出任意偏振方向线偏光经过闪耀光栅衍射后的电磁场分布,提取衍射波的S偏振和P偏振分量,讨论了与光栅闪耀角和入射光波偏振角的关系.分析了在1 530~1 570 nm光谱范围内,入射光波为线偏振波和园偏振波时,衍射光波的偏振色散特性与光栅闪耀角的关系,并给出了存在偏振色散的光栅闪耀角范围.这些分析和结果对工程设计具有一定的指导意义.
衍射 偏振特性 闪耀反射光栅 时域有限差分法 Diffraction Polarization characteristics Blazed reflection grating Finite difference time domain method
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
介绍了亚波长光栅衍射理论体系以及基于纳米平版印刷术的亚波长减反射光栅的设计与制备、减反射特性和应用等方面的最新研究进展。分析了以亚波长减反射光栅作为光学系统增透元件的可行性。展望了亚波长减反射光栅向可见光、紫外波段的发展趋势,以及在高功率激光领域的应用前景。研究表明,亚波长光栅在减反射和激光损伤方面均具有优异的特性,而且有可能同时实现多种功能,简化光学系统。利用纳米平板印刷术可以使亚波长光栅的制备和应用向可见光、紫外波段方向延伸。
衍射光栅 亚波长减反射光栅 等效介质理论 矢量衍射理论 纳米平版印刷术 激光与光电子学进展
2010, 47(6): 060501
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
设计了一种快速自动测试平面反射光栅相对衍射效率的新型系统。它采用连续光源照明,运用双联光栅光谱仪的结构型式,以N沟道增强型场效应管阵列(线阵NMOS)作为光电接收器件。运用光栅光谱仪的相关原理,对系统的测试原理进行了理论分析;并对光学系统进行了像质分析。分析得出,系统装置结构紧凑,电子学系统简化;不存在保证两光栅光谱仪的波长扫描同步问题,具有很好的波长重复性,精度易于保证;较之以往文献中的自动化方案制造成本降低,且操作简便,工作效率提高。研究结果表明:该测试仪工作光谱范围为190-1 100 nm,覆盖了大多数常用光栅的应用波长范围;且系统光谱分辨率小于3 nm,完全满足设计要求,是一种经济可行的方案。
平面反射光栅 相对衍射效率 光栅光谱仪 线阵NMOS 像差 Plane reflection grating Relative diffraction efficiency Grating spectrograph Linear array NMOS Optical aberration
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件, 可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽, 具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构, 由两个周期分别为40 μm和20 μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上, 输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回, 从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置, 脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲, 即46.6 fs, 由此证明只要多台阶光栅效率足够高, 此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。
衍射与光栅 二元光学 多台阶反射光栅 飞秒激光脉冲 脉冲压缩
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江 杭州 310027
介绍了采用增强透射矩阵进行计算的严格耦合波方法,将这种方法应用到介质反射光栅的多层膜计算中.通过与商用软件计算结果的对比,证明这种计算方法的计算结果是准确可信的.与已有的计算方法比较,该方法简化了介质反射光栅的计算工作.
介质反射光栅 严格耦合波方法 增强透射矩阵 多层介质膜
上海交通大学,信息检测技术及仪器系,上海,200030
提出并设计了一种新型光学元件--反射式闪耀光栅楔形平板.在玻璃楔形平板的倾斜表面上加工锯齿形闪耀光栅,在光栅的表面镀相应的金属反射膜,形成反射式闪耀光栅.当光线垂直楔形平板底面入射时,闪耀级次的衍射光可以沿入射方向返回,使该级次衍射光的能量得到充分利用,可以应用在在需要保持反射光线方向不变的场合.该元件兼具闪耀光栅和楔形平板的特性,通过实验对光线的能量和方向特性进行了验证,实验结果表明,+1级衍射光沿入射光线方向返回,并且能量的89.36% 都集中在这一级上.转角测量的实验结果表明,该元件能使转角测量的范围扩大为0～360°以及大于360°的任意角度,转角测量的重复性精度可以达到0.632".
光栅楔形平板 衍射光强 转角测量 反射光栅
本文用Ar+-Kr+激光器的红光(647.1nm)、绿光(574.5nm)和蓝光(488.0nm)分别对准全色的光致聚合物干板制作反射光栅,给出各个反射光栅的光谱透射率曲线,由此可得最小透射率随曝光量、再现波长随曝光量变化的情况.并采用Ar+-Kr+激光器全谱线输出和减色滤光片一次曝光成功地拍摄了真彩色反射全息图.本文还讨论了彩色反射全息图再现像的色度坐标和彩色控制.
准全色的光致聚合物干板 反射光栅 真彩色反射全息图 色度坐标 彩色保真度
