局域体全息光栅的理论和应用研究

介绍了国内外局域体全息光栅的理论分析方法、衍射性能的研究和应用情况。重点介绍了局域体全息光栅的耦合波理论方法及其在设计基本光学元件、光通信、集成光学等方而的应用及其发展现状。     

全息闪耀光栅

本文扼要地介绍了目前在制造全息闪耀光栅中普遍使用的三种方法——付里叶合成法,驻波珐、离子刻蚀法,并介绍了测定光栅衍射效率的方法。     

计算全息光栅扫描器的研制

给出了反射式圆盘型计算全息光栅扫描器的位相方程、条纹位置方程及参数结构方程式 ,利用新的加工工艺制作出能实现两行扫描 即二维扫描 的光栅 ,给出由于加工工艺的改进和设计上的充分考虑而带来的明显实验效果及达到提高一级衍射能量和抑制零级衍射能量的目的 ,从而得出计算全息光栅扫描器的多行快速直线扫描和复制时成本低的特点能够满足有这种需要的领域 .最后分析总结出研制实用型计算全息光栅扫描器的有效途径 .     

由液晶聚合物网络构成的全息光栅

日本熊本大学工程系的中武裕一朗等研究人员新近研制成具有架桥结构的液晶聚合物网络构成的全息光栅。实现了快速写入、擦除、高密度光学信息记录。研究人员制作了侧链型偶氮苯的液晶聚合物网络。研究了架桥密度和偶氮苯含量对衍射效率的影响。首先在单丙烯酸盐单体 APB6中 ,作为架桥剂掺入了双丙烯酸盐单体A6 PB6 A,作为光响应性分子添加了 DRLac。作为这种混合液晶的聚合引发剂加入了2 mol%的 2 .2 -二甲氧基 -2 -苯基苯乙酮 ,然后在间隙为 5μm的水平取向处理的盒中以向列相状态进行光聚合 (1 1 m W) 3min,制成光响应性液晶网络。并…     

聚合物分散液晶柔性全息曲面光栅的研究

本文通过将聚合物分散液晶膜包裹在固定曲率半径的聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethyleneterephthalate,PET）软膜内,通过平面波干涉的全息技术,制作了一种柔性曲面全息光栅。文章研究了柔性曲面全息光栅的衍射再现特性。使用微元法以及耦合波理论研究推导了柔性曲面光栅在曲率改变时的衍射特性公式。提出以柱面波再现曲率变化时的柔性全息光栅,以实现最佳衍射效果再现,论文推演了相关技术参数,如柱面波焦点位置,柱透镜焦距与衍射横向放大关系率等。在曝光时间为70s和曝光强度为30mW/cm²的条件下,制备了中心衍射效率为88%的柔性光栅。实验通过改变柔性光栅的曲率半径和使用柱面波再现,实现了理论计算的衍射横向放大率特性。     

用于全息波导的阶梯光栅设计

基于标量理论计算了三阶任意宽度的台阶光栅的衍射效率,发现当台阶宽度相等时光栅的衍射效率最高.采用基于严格耦合波的仿真软件分析了不同折射率下阶梯光栅高度和衍射效率之间的关系.仿真结果表明:光栅材料的折射率分别为1.52和1.74时,达到最大衍射效率时光栅高度分别为700 nm和470 nm,当光栅高度偏离最佳高度100 ...     

光栅棱镜内调制比色测温仪研究

探讨了在内调制光电管的基础上使用光栅棱镜作为前端分色设备进行比色测温的方法,结果表明：与使用光纤分束作为前端分色设备的方法相比,其设备简单,并具有工作波长及其带宽选择灵活的优点,安全可以达到实用化的要求。     

全息法制备二维电调谐聚合物/液晶光栅

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。     

全息光栅的可擦除存储性能研究

本文制备了高衍射效率的全息光栅,并对其进行了图像的可擦除存储性能研究。选用五官能度的二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二官能度的邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯以及向列相液晶TEB30A作为存储材料,将其置于全息干涉场中记录图像;采用He-Ne激光器实现图像的再现,并通过对全息光栅施加电场来改变光栅内液晶分子的取向,降低光栅的折射率调制度,从而使图像消失;最终得到了衍射效率为85.6%的全息光栅,通过He-Ne激光器实现了图像的再现,并在外加电场为50V时使图像基本消失,实现了图像的可擦除存储功能。     

计算机制正弦闪耀全息透镜

用计算全息技术设计制作高衍射效率的正弦闪耀全息透镜。比利用光学方法制作简单易行。     

数字全息重建像质量影响因素的模型仿真与分析

重建像质量的优劣是衡量数字全息成像最主要的标准.针对影响重建像质量的三个主要因素:参物角、CCD像素间距和再现距离,采用离轴全息记录与菲涅尔衍射近似重建算法对数字全息记录与再现过程进行了模型仿真,系统地探讨了各个因素对重建像质量的影响.通过仿真和分析获得了CCD像素间距和再现距离的参数范围以及参物角最大允许值,为具体实验验证提供了理论依据和操作指导.仿真实验结果表明,只有当参物角在最大允许值以内,选取合适的CCD像素间距和再现距离参数才能再现出清晰的重建物像.     

眼球全息初探

介绍以眼球为被拍摄物的全息实验情况,重点分析实验光路和记录介质。设计了新光路,并对不同物体以及不同干板进行了测试,给出了实验结果。最后生物实体以牛蛙眼球作目标,得到了全息图。     

LiNbO3:Ce:Cu晶体中绿光非挥发全息记录优化

为了对在LiNbO3:Ce:Cu晶体中绿光作为记录光的非挥发全息记录进行优化,联立求解了双中心物质方程和双光束耦合波方程,数值分析了平均空间电荷场(SCF)和衍射效率随晶体的氧化还原态、记录光与敏化光的光强比以及深浅中心的掺杂浓度的变化.结果表明,采用绿光作为记录光在LiNbO3:Ce:Cu晶体中进行非挥发全息记录,可以记录得到强光折变光栅,其空间电荷场高达107V/m;获得高达80%以上的固定衍射效率,各相关参量都有较大的优化空间.     

数字全息图再现像的分析计算

用菲涅耳衍射和振幅全息的理论，分析了数字全息的物像关系和再现像的分辨率，并进行相应的数值模拟和实验研究。研究结果表明：数字全息的物像关系与传统振幅全息的物像关系是等同的，当用相同波长的准直光记录和再现数字全息图时。可以得到与原物完全相同的再现像，且再现光入射方向的变化仅使再现像位置发生平移。对其大小没有影响。数字全息的横向分辨率与传统成像光学仪器的分辨本领具有相同的物理意义。其大小主要取决于再现像位置处以CCD尺寸为窗口的衍射极限。模拟计算和实验测量的结果是完全吻合的，但在实际物体的记录中。由于噪声、照明光场的不均匀性、物光衍射光场的调制和CCD动态范围的影响，后者的误差比前者大。     

光致聚合物材料中引发剂浓度的优化和全息存储性能研究

报道了一种新型的对绿光敏感的光致聚合物材料。该材料以丙烯酰胺为单体,由光引发剂、共引发剂、成膜物等组成。本材料记录的全息图衍射效率可达50％以上,对材料中染料浓度的优化实验发现其有一个最佳值。在光聚物介质上能够记录信噪比较高的图像。说明该材料适合于大容量体全息存储。     

数字全息显微中常见重建算法比较

基于理论分析和实验验证相结合的方法,对数字全息显微术中常见的三种重建算法即菲涅耳变换算法、角谱算法和卷积算法做了比较研究。结果表明:利用菲涅耳变换算法对离轴无透镜傅里叶变换数字全息进行重建时,无重建距离的限制;采用卷积重建法只能在最佳再现距离附近一个非常小的范围内才能获得高分辨率再现像;而采用角谱重建法在略小于最佳再现距离及大于最佳再现距离较大范围内重建,均能获得高分辨率的再现像。角谱重建法总体上优于卷积重建法。菲涅耳变换重建法简单、快捷,是优化的重建算法。     

太赫兹数字全息成像的研究进展

随着太赫兹成像技术的发展,人们对太赫兹成像系统的成像性能如分辨率、成像速率、成像维度等均提出了越来越高的要求。为了消除衍射对太赫兹成像的影响,提高太赫兹成像系统所能达到的性能指标,许多学者已针对太赫兹数字全息技术进行了研究。首先对太赫兹数字全息的基本原理进行了概述,阐述并分析了目前国内外有关太赫兹数字全息成像的研究进展,这些研究显示太赫兹数字全息技术在提高成像分辨率、扩展成像维度等方面具有很大的发展潜力,且具备实时成像的能力,具有十分广阔的应用及发展前景。     

全息分束器

提出一种利用全息复合光栅制作连续变化分束器的方法，这种全息分束器（ＨＢＳ）容易制作，特别适用于大景深全息所需要的多光束照明。     

双染料敏化的光致聚合物全息特性研究

报道了一种新型、双染料共同敏化的光致聚合物材料,该材料以丙稀酰胺和双丙稀酰胺作为单体,聚乙烯醇为聚合物基质,两种染料曙红Y和亚甲基蓝作为光引发剂.实验结果表明,该材料在四种波长的激光照射下,其最大衍射效率均不低于25%,最大可达54.8%.通过采用多波长存储技术,分别利用四种不同波长的光在该聚合物膜上同一位置存储了四幅不同的图像,取得一定的效果.