高精度菱体型消色差延迟器的优化设计

为了提高菱体型消色差λ/4相位延迟器的精度,采用使λ/4相位延迟器的延迟误差为正负偏差和在设计时选择较大的折射率的方法,对延迟器件进行了理论分析和实验验证,取得了设计高精度λ/4相位延迟器的数据。结果表明,设计的延迟器件在350nm～2000nm的光谱范围内延迟量两次为90°,且最大延迟误差小于0.04°。与常规设计的延迟器件相比,新设计的延迟器件不仅可以扩大消色差范围,而且还可以大大提高消色差精度。这一结果对设计高精度λ/4相位延迟器是有帮助的。     

高精度菱体型消色差延迟器的双波长设计

为了提高菱体型消色差延迟器件的消色差精度,当光以两个波长设计点入射时,根据光的折射定律,并采用全内反射角θ和折射角r之和为固定值的方法,进行了双波长设计的理论分析。由于延迟误差为正负偏差,整个光谱区域内在两个波长设计点延迟量为90°,同时设计时对两个波长设计点的选择进行了优化,使λ/4相位延迟器的消色差精度大大提高。用LaK2玻璃对λ/4相位延迟器在360nm～1160nm的光谱区域内进行设计,取得了最大延迟误差小于0.02°的数据。结果表明,与其它两种设计方法相比,该方法不仅设计理论简化,而且具有更高的消色差精度。这一结果对设计高精度消色差延迟器是有帮助的。     

菱体型消色差延迟器的优化设计

通过对菱体型延迟器件进行优化设计,能够改善其消色差性。根据光在介质表面全反射时发生相变这一原理,分析了一个具有3个全内反射面的菱体型延迟器件,得出了相位延迟δ与全内反射角θ和相位延迟δ与介质折射率n的关系。通过对δ与θ和δ与n的关系分析,显示了扩大材料选择范围的可行性。结果表明,较大的全内反射角的选择有利于改善延迟器件的消色差性。     

菱体型相位延迟器对入射角灵敏性的研究

为了清楚地了解菱体型消色差λ/4相位延迟器对入射角i变化的灵敏性随折射率n变化的规律,利用全反射相变公式详细推导出器件对入射角i变化的灵敏性与折射率n的关系式,并做出了理论曲线。可见,随着折射率n的增加,器件对入射角i的变化更加灵敏。结果表明,设计器件时应尽量避免选择高折射率材料。在分析相位延迟量的测量误差时,这个应用也是很有价值的。     

对入射角不敏感的新型λ/4消色差相位延迟器

通过合理选择光学材料和器件全内反射角 ,对菲涅尔菱体型相位延迟器进行了改进 ,器件内两个全反射角不再相同 ,由内反射角引起的相位延迟的变化可以互相补偿 ,从而设计了一种对入射角不敏感的相位延迟器。它是单元结构 λ/ 4延迟器。计算表明 ,入射角变化± 2°时 ,相位延迟偏差仅为 0 .2 5°,是常规菲涅尔菱体的七分之一 ,延迟量的稳定性比镀镆菲涅尔菱体好。     

大口径波片空间相位延迟量误差研究

波片相位延迟量的常用检测方法只是针对激光光束直径(2 mm左右)的光束测出的平均值,对于大口径波片空间相位延迟量的检测,本文提出基于菲索干涉仪的检测方法,建立了波片的空间相位延迟量误差与干涉图样之间的理论数学模型,理论分析了影响相位延迟量误差主要因素有:光源的光谱宽度、石英晶体的空间折射率分布以及波片的面形误差；利用MATLAB程序编程,进行了数值计算,若要求波片的相位延迟量总误差小于一般波片测试误差1°,则光源的光谱宽度应小于0.2 nm,石英晶体的空间折射率分布误差应小于0.005,面形误差应小于200 nm；实验室搭建菲索干涉仪,选取了口径25.4 mm的石英波片进行测试,测试效果良好,测量精度为0.05°。     

一种对入射角不敏感的λ/4消色差相位延迟器

通过合理选择光学材料和器件结构角,设计了一种对入射角不敏感的菲涅耳菱体型消色差相位延迟器.它是单元结构λ/4延迟器.计算表明:入射角变化±2.5°时,引起的相位延迟量的偏差约为0.3°,是常规菲涅耳菱体相位延迟器在同等情况下延迟量变化的1/6.     

一种对入射角不敏感的λ/4消色差相位延迟器

通过合理选择光学材料和器件结构角,设计了一种对入射角不敏感的菲涅耳菱体型消色差相位延迟器.它是单元结构λ/4延迟器.计算表明:入射角变化±2.5°时,引起的相位延迟量的偏差约为0.3°,是常规菲涅耳菱体相位延迟器在同等情况下延迟量变化的1/6.     

90°转向复合延迟器件的研制

为实现延迟器件出射光束的90°转向功能,提出了一种新的设计,利用一等腰直角菱体延迟器和一平板延迟器的组合,使光束在菱体延迟器上发生全反射而转向90°,同时使器件具有延迟功能。测试表明,实际制作的器件的误差完全在允许范围内,说明这一设计是合理的。     

1300nm-1600nm消色差四分之一波片的二元设计

随着激光技术的发展,偏光器件也越来越得到广泛的运用,消色差波片就是其中用的较多的偏光器件之一。目前激光技术中对消色差波片的要求越来越多,为了适应这种要求,进一步提高消色差波片的性能,减少它的误差,以得到更好的应用。本文通过λ/4和λ/2两个复合石英波片的进行组合的方式,基于琼斯矩阵理论,得出组合后的等效相位延迟量及波片方位之间的关系;借助matlab软件进行模拟仿真和分析,最终实现了1300nm至1600nm这个近红外波段的消色差1/4波片的设计。此设计具有精度高,波长范围宽、选材容易及制作较简单等特点,而最大误差只有0.17%,这对光通信应用是一个不错的选择,此分析方法也为制造出其它材料的性能优良的消色差波片提供了较好地理论依据和一定的参考价值。     

Pb1—xGexTe薄膜的光学性质

对PVD沉积Pb1-xGexTe薄膜研究发现Pb1-xGexTe是一种高性能的红外材料,在3－25μm光谱范围具有较好的透光性能,室温下的折射率为4．8－5．6薄膜的光学性质,包括透射率、色散关系以及折射率的温度系数dn/dT,与材料中组分x、环境温度和薄膜的沉积工艺条件有密切关系,适当地改变组分和工艺条件,可以使薄膜的折射率温度系数dn/dT从负变到零并转为正,这对于制备高温度稳定性的红外光学薄膜器件具有重要的意义。     

非晶硅太阳电池减反射膜的设计

基于非晶硅太阳电池的工作原理,对其减反射膜进行研究．根据四分之一波长作用原理得到反射率最小时的厚度优化参数．单层减反射膜选用ITO（m=2．0,d=75nm）,加权平均反射率为5．91％．双层膜选用MgF2／ITO,厚度分别为111nm和75nm,加权平均反射率为3．72％．此外,还作出反射率随波长的变化曲线,并通过计算仿真结果进行比较说明如何选材：对于单层减反射膜,采用折射率小的材料能取得更好的效果,而对于双层减反射膜,采用折射率上低下高形式,能取得更好的效果．     

Measurement of gain, group index, group velocity dispersion, and linewidth enhancement factor of an InGaN multiple quantum-well laser diode

Gain, group index, group velocity dispersion (GVD), temperature variation of refractive index, and linewidth enhancement factor of an In/sub 0.15/Ga/sub 0.85/N/In/sub 0.02/Ga/sub 0.98/N multiple quantum-well blue laser diode was measured using the Fourier transform method as a function of wavelength from 400 to 410 nm. At the lasing wavelength (403.5 nm), the group index is 3.4, the GVD (dn/sub g//d/spl lambda/) is -37 /spl mu/m/sup -1/, the temperature variation of refractive index dn/dT is 1.3/spl times/10/sup -4/ K/sup -1/, and the linewidth enhancement factor is 5.6.     

宽光谱大视场角的高衍射效率多层衍射元件

提出一种新颖的多层衍射元件(MLDOE),由具有不同折射率和色散性质的光学材料构成,第一层和最后一层为高折射率低色散和低折射率高色散光学材料的组合,中间填充层为阿贝数较小的光学塑料。此MLDOE在最大光束全视场角为110°情况下,设计波段内的各个波长的衍射效率高达90%以上,可有效提高折-衍混合光学系统的能量利用率,提高成像质量。