摘要：光折变效应在全息存储和处理方面具有重要的应用价值,光折变晶体中的全息光栅特性直接影响信息处理的质量和速度.本实验通过理论分析,计算得出Raman-Nath平面光栅的制作参量,设计实验系统并测量了LiNbO 3晶体中平面光栅的多级衍射性质,讨论了多级衍射效率和其空间分布特征.实验设计基于学生的光学知识和实验技能,向非线性光学知识和科学思辨创新方法拓展,在可调光分束器、图像处理等方面具有潜在的应用价值.

摘要：本文针对使用两块球面镜产生非球面波记录球面光栅的光路,分析条纹函数解析表达式的误差来源,指出当光栅基底半径或辅助球面镜半径较小时,理论公式推导过程中的级数展开会引入较大误差。采用基于光线追迹的数值方法,计算实际光栅条纹分布。全息光栅设计实例表明,有必要采用数值方法对记录参数设计结果进行验证。

摘要：为了提高全息光栅曝光系统的曝光对比度,抑制外部环境变化引起的曝光干涉条纹漂移,提出了一种移栅型干涉条纹锁定方法。采用分束光栅实现光源激光的分光及干涉条纹的相位调整。通过叠栅条纹间接测量干涉条纹相位变化,给出了双光电探测器的最佳探测位置。结合分光及相位调整功能,给出了分束光栅参数的设计方法。针对光栅曝光特点设计了控制器。从理论上对比了分束光栅与压电反射镜的相位调整性能。实验结果表明,采样频率为500Hz时,干涉条纹的低频漂移得到有效抑制,相位锁定精度达到0.13rad(3σ),即条纹漂移量低于±0.021个周期。该方法可以实时有效地锁定曝光干涉条纹,提高曝光对比度。且分束光栅偏转对条纹周期影响小,相位调整性能仅与分束光栅参数相关,便于光路设计。

摘要：为精确控制全息光栅的光栅常数,提高全息光栅的制作精度,提出了莫尔条纹法控制光栅常数的方法,建立光栅常数随莫尔条纹宽度变化的数学模型,分别讨论了不同莫尔条纹宽度对光栅常数的影响。通过检验莫尔条纹宽度,实现对干涉场条纹间距的检验,可以提高全息光栅光栅常数的控制精度。实验结果表明,对于制作3 600 lines/mm全息光栅,其刻线密度控制精度可以达到±0.05 lines/mm。该模型正确反映了光栅常数随莫尔条纹宽度的演化规律,采用基准光栅结合莫尔条纹精确控制全息光栅光栅常数的方法能够满足全息光栅的制作要求,为全息光栅曝光系统的设计提供理论指导和设计方法。

摘要：提出了用变频全息光栅实现参物光束夹角可调的方法，从理论上分析了它的结构特征，设计了制作变频全息光栅的三种实验装置。

摘要：建立了移频式全息光栅曝光干涉条纹锁定系统以提高全息光栅槽型对比度并降低由外部环境造成的曝光干涉条纹相位移动。根据系统的组成原理,分析了相位测量系统中莫尔条纹的产生条件及其与干涉条纹相位变化的关系,给出了探测器的选择方法。根据系统精度要求计算了A/D转换位数,自行设计了数字控制系统。提出采用光束移频方法来调整条纹相位,应用声光调制器对干涉条纹移动进行实时校正。实验结果表明,该系统采样频率可以达到5kHz,对干涉条纹漂移和10Hz以下的低频振动都有较好的抑制作用,相位变化3σ值小于0.12rad,即相位变化小于±0.02个干涉条纹周期。该系统可以实时有效地锁定曝光干涉条纹,较好地满足全息曝光的要求。

摘要：光栅是单色仪的核心器件,光栅的像差校正能力对单色仪性能有着决定性作用.本文研究了基于光线追迹点列图数值分析的遗传算法实现,建立了针对全息光栅成像质量的评价函数,并利用遗传算法实现了全息光栅的优化设计.结果表明,利用遗传算法可以简化求解过程,降低最优参量的误差,并克服局部极值的问题,明显优于阻尼最小二乘法.

摘要：设计和制作了一种在同一基底上具有多闪耀角的宽波段全息-离子束刻蚀光栅。提出了组合形成宽波段全息-离子束刻蚀光栅的分区设计方法,优化了3种闪耀角混合的宽波段全息光栅设计参数,并利用反应离子束刻蚀装置对该光刻胶掩模进行刻蚀图形转移,采用分段、分步离子束刻蚀技术开展了获得不同闪耀角的离子束刻蚀实验。最后在同一光栅基底上分区制作了位相相同,并具有9,18,29°3个不同闪耀角,口径为60mm×60mm,使用波段为200~900nm的宽波段全息光栅。衍射效率测试结果显示其在使用波段的最低衍射效率超过30%,最高衍射效率超过50%,实验结果与理论计算结果基本符合。与其它方式制作的宽波段光栅相比,采用宽波段全息-离子束刻蚀光栅不但工艺成熟,易于控制光栅槽形,而且光栅有效面积尺寸较大,便于批量复制。

摘要：通过对超小功率激光器用作全息光栅实验光源,并能完成实验的功率范围进行了较为深入的探讨;同时对其理论根源进行了模拟分析,并设计了几个用超小功率激光器用作光源的模拟全息光栅实验.结果表明,超小功率激光器作全息光栅实验光源具有较大的发展空间.

摘要：简述了全息变间距光栅的几何理论.利用遗传算法对记录光路进行了优化计算,提出在目标函数中考虑记录参数误差的影响,推导了目标函数的积分形式,提高了计算效率.针对用于位移传感器的平面变间距光栅,分别计算了球面波干涉及球面波与非球面波干涉情况下的全息记录参数,给出了线密度误差曲线.制作出全息平面变间距光栅,并成功应用于位移传感器中.