苏州大学 物理与光电·能源学部, 江苏 苏州 215006
采用分振幅双光束干涉法和“二步法”热处理工艺, 在光热敏折变微晶玻璃中制备了周期2.1 μm的透射型体布喇格光栅, 研究了不同曝光剂量与光栅衍射效率和角度选择性之间的关系.当曝光剂量逐渐增至为0.6 J/m2时, 光栅的衍射效率最高达80.02%; 随着曝光剂量的继续增加, 光栅的衍射效率逐渐下降, 并最终保持稳定.当曝光剂量达到1.5 J/cm2及以上时, 光栅对测试光的吸收变化小于5%, 此时光栅的衍射效率趋于稳定.曝光剂量的变化对光栅角度选择性没有明显的影响.分析结果表明随着曝光剂量增大, 光栅中的含银胶团对532 nm测试光的吸收加剧, 从而使透过的衍射光强减弱, 出现衍射效率降低的现象.
体布喇格光栅 曝光剂量 吸收 衍射效率 角度选择性 Volume Bragg grating UV dosage Absorption Diffraction efficiency Angular selectivity
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
提出了一种新型光学接收天线的设计和制作方法, 利用干涉和衍射原理在全息材料上制成具有聚集光束和滤除环境光双重功能的全息反射镜.通过耦合波理论与k矢量闭合法分析了这种光学接收天线的角度选择性、光谱选择性以及任意点的衍射效率, 模拟结果表明: 全息反射镜在不同点的视场角和光谱带宽分别为0.8°-13.4°和4.4 nm-7.4 nm, 并且整体衍射效率在95.3%以上.与由聚光镜和滤波片组合成的传统光学接收天线相比, 全息反射镜体积小、重量轻、成本低、能作为光学接收天线用于室内可见光通信系统中.
室内可见光通信 光学接收天线 全息反射镜 耦合波理论 角度选择性 光谱选择性 衍射效率 Indoor visible light communication Optical receiving antenna Holographic mirror Coupled wave theory Angular selectivity Spectral selectivity Diffraction efficiency
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 中国科学院大学, 北京100049
PGP模块是超光谱成像仪中重要分光器件。 为了能够在制作前有效预测PGP整个系统的衍射效率分布及其衍射特性, 提出了PGP整体化设计方法。 从体位相全息光栅设计角度出发, 结合棱镜与光栅各项参数的制约关系, 编制了计算PGP整体衍射效率的分析软件, 综合考察了棱镜与光栅各项参数对PGP模块衍射特性的影响, 讨论了光栅布拉格波长的漂移特性, 据此设计了一种用于成像光谱仪的宽波段高衍射效率PGP分光模块。 模拟结果表明: 棱镜1材料的色散系数越小, PGP的光谱带宽越窄； 光栅布拉格波长的漂移增大了PGP模块和光栅的光谱带宽, 带宽增大使光栅的角度选择性随之增大, 拓宽了棱镜1材料的选择要求； 棱镜1顶角、 光栅的胶层厚度和相对介电常数调制度等参数是影响PGP衍射效率分布的重要因素, 制作时需要精确控制。 利用此方法设计的PGP分光模块在400～1 000 nm波段范围内衍射效率不低于50%, 并给出具体设计参数, 这对PGP制作具有一定的参考价值。
棱镜-光栅-棱镜 整体化设计 体位相全息光栅 衍射特性 角度选择性 PGP Integration design Volume phase holographic grating Diffraction characteristics Angle selectivity
苏州大学现代光学技术研究所江苏省先进光学制造技术重点实验室，教育部/江苏省现代光学技术重点实验室， 江苏 苏州 215006
采用Kogelnik耦合波理论讨论了透射型体布拉格光栅(TVBG)的角度选择特性；结合分波面双光束干涉法和两步热处理法在光热敏折变玻璃中制备了周期为1 μm的TVBG，TVBG相对衍射效率可达91.1%；利用发散光束研究了TVBG的角度选择特性，验证了TVBG具有良好的角度选择特性，可以应用于角选择滤波，抑制中高频调制，提高激光的近场均匀性。
光栅 光热敏折变玻璃 衍射效率 角度选择性 近场滤波 光学学报
2012, 32(12): 1205001
：探讨实现空间滤波的新方法，分析体布拉格光栅作为空间滤波器的可行性，基于Kogelnik 一维耦合波理论，讨论影响体布拉格光栅衍射效率和角度选择性的主要因素。用全息法在光致聚合物中记录了体布拉格光栅，完成了激光光束二维空间低通滤波的实验。实验结果表明：在记录材料达到饱和状态之前延长曝光时间能提高衍射效率；增大入射角度能使角度选择性提高，但由于吸收加大，衍射效率反而会有所下降。因此，体布拉格光栅用作空间滤波器时要对衍射效率和角度选择性作综合考虑。
布拉格衍射 体积光栅 空间滤波 衍射效率 角度选择性 Bragg’s diffraction volume grating spatial filter diffraction efficiency angular selectivity
1 韩山师范学院,实验中心,广东,潮州,521041
2 西北大学,物理学系,陕西,西安,610069
讨论了影响高密度体全息存储性能的动态范围、衍射效率均匀性及布拉格选择灵敏度等三个参量与几何组态之间的关系,强调三者均衡考虑在光路配置中的重要性.利用该均衡原则对LiNbO3晶体进行分析,指出采用O光耦合的90°写入光路为其最佳的几何配置.
体全息 动态范围 衍射效率 角度选择性 几何组态 volume holography dynamic range diffraction efficiency angle selectivity geometric configuration
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
2 河南大学物理系,开封,475001
提出了适用于光聚物厚膜盘状高密度全息存储的角度空间复用相结合的存储方法。研究了光路设置对记录容量和密度的影响,分析和计算表明:对全息光盘光聚物全息存储介质来说,新方法可以获得比空间角度复用存储方法高近一个数量级的存储容量和密度,当使用平面波做参考光、介质内参物光入射角度在32°时是获得最大存储容量和密度的最佳设置;对500 μm厚的光聚物介质,存储密度可达到42 bit/μm2,用CD ROM同样大小的全息光盘,在其相同的有效记录面积上,其总容量可以达到400 Gbit,表明新方法是实用化光聚物盘状全息存储比较理想的方法。
信息光学 高密度全息存储 全息光盘 存储密度 角度选择性
研究以球面波为参考光时体全息图的相对衍射效率问题,从理论计算中发现,当以球面波为参考光时,体全息图的串扰(cross-talk)性能比用平面波时要略好一些,文章对此进行了分析解释并给出了实验验证。根据分析及实际读出的存储图像,发现球面参考光相对于平面参考光也不引起像质退化。这些特性表明了体全息存储器对于参考光平行度调节的要求并不十分严格。此外,文章还给出了以球面波为参考光时体全息图相对衍射效率的近似解析计算公式。
体全息 角度选择性 串扰
从理论和实验上探讨了体光栅在垂直方向的角度选择性，根据ｋ矢量球与参考点源平面上的对应关系，导出了垂直方向的选择角，并得到光栅简并线方程。实验结果表明体光栅在垂直方向具有有限的选择角。
角度选择性 光栅简并 多重存储
