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用于星载甲烷成像光谱仪的高衍射效率棱镜光栅(封面文章·特邀)
1
作者 刘全 周能华 +4 位作者 王可欣 陈志伟 杨子江 潘俏 陈新华 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页
棱镜光栅是星载甲烷成像光谱仪的重要分光元件,与传统光栅不同的是,棱镜光栅的槽形是将光栅浸没于高折射率介质中,由于光栅槽形嵌入在高折射率介质中,使得光栅的角色散和分辨率都提高了n倍,其中n是高折射率介质的折射率。相比于传统光栅... 棱镜光栅是星载甲烷成像光谱仪的重要分光元件,与传统光栅不同的是,棱镜光栅的槽形是将光栅浸没于高折射率介质中,由于光栅槽形嵌入在高折射率介质中,使得光栅的角色散和分辨率都提高了n倍,其中n是高折射率介质的折射率。相比于传统光栅,棱镜光栅在同样的光谱分辨率下可以减小光栅的尺寸,实现更加紧凑的光机结构。因此研制棱镜光栅具有重要的意义。针对甲烷的2.3μm波段,分析了棱镜光栅的衍射特性,为了进一步提高系统的结构紧凑性,在石英棱镜光栅中引入高折射率材料TiO_(2)介质膜,对于矩形槽形,占空比在0.3~0.45范围内,TiO_(2)膜层厚度在165~170 nm之间,槽深在800~950 nm之间时,光栅的衍射效率高于70%,TiO_(2)膜层厚度为165 nm,槽深在870~930 nm之间时,衍射效率高于80%。采用全息光刻-离子束刻蚀结合原子层沉积技术,制作了周期为1020 nm、光栅有效面积大于110×275 mm的棱镜光栅。实验测量中,为了消除光源波动的影响,采用了双光路测试法进行衍射效率测量,在2.275~2.325μm波段,一级衍射效率大于70%。 展开更多
关键词 棱镜光栅 全息光刻 离子束刻蚀 衍射效率
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斜入射高衍射效率双层衍射光学元件优化方法
2
作者 刘子龙 付跃刚 +2 位作者 胡源 周新雨 关禹聪 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期80-85,共6页
针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度... 针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度,显著提高了大视场下的衍射效率。为了验证上述理论,采用长短波衍射效率相等法、带宽积分平均衍射效率最大法以及提出的角度优化设计方法,分别对可见光波段和红外波段的双层衍射光学元件进行设计。结果表明,角度优化设计方法能够有效提高双层衍射光学元件的角度带宽积分平均衍射效率,进而提高光学系统的成像质量。最后,基于角度优化设计方法设计了长焦折衍混合系统,实现了高衍射效率下的高像质折衍混合系统。 展开更多
关键词 双层衍射光学元件 衍射效率 入射角度 折衍混合光学系统
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环境温度变化对双波段谐衍射光学元件衍射效率的影响 被引量：3
3
作者 常笑薇 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期122-126,共5页
基于二元光学元件的位相延迟表达式,推导出谐衍射光学元件随环境温度影响的位相延迟表达式、衍射效率表达式和带宽积分平均衍射效率表达式.定性分析了谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率与环境温度变化的关系.从理论上解释... 基于二元光学元件的位相延迟表达式,推导出谐衍射光学元件随环境温度影响的位相延迟表达式、衍射效率表达式和带宽积分平均衍射效率表达式.定性分析了谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率与环境温度变化的关系.从理论上解释了谐衍射光学元件的特性,确定了谐衍射光学元件衍射波峰随环境温度变化的现象与变化规律.分析表明:在双波红外范围内,谐衍射光学元件的谐波长随环境温度升高向长波方向漂移,随环境温度降低向短波方向漂移.环境温度变化对谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响较大.因此谐衍射光学元件只能应用于波段较窄、温度变化范围较小的折衍射混合成像光学系统中. 展开更多
关键词 谐衍射光学元件 红外双波段 衍射效率 带宽积分平均衍射效率
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透射光栅衍射效率研究 被引量：15
4
作者 杨家敏 丁耀南 +9 位作者 曹磊峰 丁永坤 杨国洪 郑志坚 王耀梅 张文海 崔明启 朱佩平 赵屹东 黎刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期723-726,共4页
透射光栅广泛应用于 X光能谱测量 ,为获得定量的 X光能谱 ,首先在北京同步辐射源上对透射光栅的衍射效率在多个入射 X光能量点进行了实验标定 ,获得了透射光栅衍射效率的实验结果。为模拟透射光栅衍射效率实验标定结果 ,发展了一个新的... 透射光栅广泛应用于 X光能谱测量 ,为获得定量的 X光能谱 ,首先在北京同步辐射源上对透射光栅的衍射效率在多个入射 X光能量点进行了实验标定 ,获得了透射光栅衍射效率的实验结果。为模拟透射光栅衍射效率实验标定结果 ,发展了一个新的透射光栅衍射效率计算模型 ,该模型不同于国外已发展的矩形栅线模型和梯形栅线截面模型 ,而是假设透射光栅栅线具有准梯形截面。模型计算结果与实验标定结果符合很好。 展开更多
关键词 透射光栅 衍射效率 实验标定 光栅模型 X光能谱测量
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基于液晶空间光调制器的光栅衍射效率 被引量：13
5
作者 程欣 任秀云 +1 位作者 韩玉晶 国承山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期603-607,共5页
基于Jones矩阵理论和液晶弹性自由能理论,分析计算了扭曲向列型液晶空间光调制器(TN-LCSLM)的复振幅调制特性·以显示一维矩形光栅为例,详细计算了不同输入输出偏振器配置下的一级衍射效率.数值计算结果和分析表明,在加输出偏振器... 基于Jones矩阵理论和液晶弹性自由能理论,分析计算了扭曲向列型液晶空间光调制器(TN-LCSLM)的复振幅调制特性·以显示一维矩形光栅为例,详细计算了不同输入输出偏振器配置下的一级衍射效率.数值计算结果和分析表明,在加输出偏振器和不加输出偏振器两种情况下都存在一个具有最大一级衍射效率的取向配置. 展开更多
关键词 液晶 空间光调制器 光栅 衍射效率
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邻苯二钾酸氢铊晶体积分衍射效率的标定 被引量：10
6
作者 甘新式 杨家敏 +5 位作者 易荣清 张继彦 赵屹东 赵阳 崔明启 邓爱红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1827-1831,共5页
以北京同步辐射实验室487中能柬线为光源，在2．1～6．0keV的范围内对邻苯二钾酸氢铊（T1AP）平面晶体一、二、三级衍射的积分衍射效率进行了精确的实验标定。标定结果表明：TIAP晶体有较高的峰值衍射率；其一级衍射的积分衍射效率向低... 以北京同步辐射实验室487中能柬线为光源，在2．1～6．0keV的范围内对邻苯二钾酸氢铊（T1AP）平面晶体一、二、三级衍射的积分衍射效率进行了精确的实验标定。标定结果表明：TIAP晶体有较高的峰值衍射率；其一级衍射的积分衍射效率向低能端有增加的趋势，而在2．6～5．4keV的范围内大约为1．53×10^-4rad随着衍射级次的提高，衍射效率逐渐减小，二级衍射的积分衍射效率约为一级衍射效率的1／4，三级衍射结果比一级衍射下降一个量级。实验所标定的T1AP晶体可用于平晶谱仪对激光等离子体X射线光谱的定量分析。 展开更多
关键词 X射线 晶体 标定 扭摆曲线半高宽 积分衍射效率
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亚波长光栅的衍射效率 被引量：10
7
作者 张泽全 黄元申 +2 位作者 庄松林 饶小红 沈国土 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期667-672,共6页
本文使用矢量衍射理论—严格的耦合波理论对亚波长光栅的衍射效率进行了数值计算,得到在不同光栅参数时亚波长光栅的衍射效率,对影响光栅衍射效率的各个光栅参数分别进行分析,讨论了光栅在光栅参数变化时的衍射特性,给出衍射效率随光栅... 本文使用矢量衍射理论—严格的耦合波理论对亚波长光栅的衍射效率进行了数值计算,得到在不同光栅参数时亚波长光栅的衍射效率,对影响光栅衍射效率的各个光栅参数分别进行分析,讨论了光栅在光栅参数变化时的衍射特性,给出衍射效率随光栅各个参数的变化曲线。由结果可知亚波长光栅的衍射效率随光栅槽的深度以及光栅占空比有着规律性的变化,选取不同的光栅参数就可得到完全不同的衍射效率,这样就为设计出所需要的光栅滤波特性提供了制造依据。 展开更多
关键词 耦合波理论 衍射效率 亚波长光栅 防伪技术
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多层衍射光学元件设计原理与衍射效率的研究 被引量：14
8
作者 裴雪丹 崔庆丰 +1 位作者 冷家开 董辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1126-1131,共6页
叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱... 叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱线(656.2725nm)的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99%以上,带宽积分平均衍射效率为99.7%,能够满足高质量成像光学系统应用的需要,并利用该元件设计了长焦距复消色差物镜. 展开更多
关键词 衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计 折衍射混合光学系统
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高衍射效率衍射望远镜系统的设计/加工及成像性能测试 被引量：7
9
作者 王若秋 张志宇 +3 位作者 国成立 薛栋林 张学军 刘华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期114-122,共9页
为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.... 为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.8nm处的衍射效率为66.4%,达到理论值的82%.搭建了衍射成像系统光路,分别采用10μm星点孔与分辨率板,测试了系统的成像性能.实验测得星点像直径为44μm,分辨率板的极限分辨率达到84lp/mm,接近该系统的理论计算值,表明该衍射成像系统具有较好的成像性能. 展开更多
关键词 光学设计 空间望远镜 衍射元件 衍射效率 成像性能
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凹面光栅衍射效率测试仪精度分析和优化 被引量：7
10
作者 寇婕婷 吴娜 +3 位作者 巴音贺希格 唐玉国 齐向东 于宏柱 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1225-1232,共8页
分析和优化了凹面光栅衍射效率自动测试仪的测量精度,以提高凹面光栅相对衍射效率测量结果的准确性。根据凹面光栅相对衍射效率测量原理,对凹面光栅出射光谱增宽、衍射光束截面变化、光源辐射亮度的控制和测量波长同步精度等影响测量准... 分析和优化了凹面光栅衍射效率自动测试仪的测量精度,以提高凹面光栅相对衍射效率测量结果的准确性。根据凹面光栅相对衍射效率测量原理,对凹面光栅出射光谱增宽、衍射光束截面变化、光源辐射亮度的控制和测量波长同步精度等影响测量准确性的因素进行分析,给出了必要的运算关系式。采用回归分析等数学方法,基于大量实验数据建立了测量结果的优化公式,并将该公式编入测量程序,实现了在测量结束的同时自动优化测量结果。实验表明,经过优化后的测量值更加准确,与相对衍射效率理论值的偏差均在±2.5%以内,有效提高了仪器的测量精度。该方法操作简单,无需添加或改动仪器的任何部件,可满足仪器实时性强、测量准确的要求。 展开更多
关键词 凹面光栅 衍射效率 精度分析 结果优化
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光栅光谱衍射效率测量新技术的误差分析与校正方法研究 被引量：8
11
作者 王圣浩 邵建达 +4 位作者 刘世杰 李灵巧 吴周令 陈坚 黄明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1973-1978,共6页
衍射光栅是非常重要的色散元件,在光谱分析领域中有着广泛的应用,光栅光谱衍射效率的测量对于评估光栅性能和改进光栅制备工艺有着重要的作用。在目前常见光栅光谱衍射效率的测量技术中,由于存在两种需要重复数百次的机械运动,因而光栅... 衍射光栅是非常重要的色散元件,在光谱分析领域中有着广泛的应用,光栅光谱衍射效率的测量对于评估光栅性能和改进光栅制备工艺有着重要的作用。在目前常见光栅光谱衍射效率的测量技术中,由于存在两种需要重复数百次的机械运动,因而光栅光谱衍射效率的测量速度比较缓慢,如获取700~900 nm波段范围内的光谱衍射效率,大约需要5~8 min的时间。在之前的研究中,报道了一种快速测量光栅光谱衍射效率的新方法,新方法采用声光可调谐滤波器、积分球探测器和高速数据采集系统,可以完全消除现有测量方法中存在的两种耗时的机械运动,由于测量过程中没有任何机械运动的参与,新方法能在10 ms量级获得700~900 nm波段范围内的光谱衍射效率。首先对光栅光谱衍射效率测量新方法的主要误差来源进行了系统分析,发现新方法一个比较明显的误差来源是凸透镜的透过率与入射角相关;然后结合光学模拟,得到了激光光束以不同入射角度传播通过凸透镜时的透过率,并提出了相应的误差校正方法;最后结合实验测量数据,我们对光栅光谱衍射效率新测量技术的误差校正方法进行了实验验证。数据分析结果表明,在550~750 nm波段范围内测得的光栅光谱衍射效率,经过误差校正后,新方法与传统测量方法之间绝对误差的平均值从校正前的0.207%降低到校正后的0.099%,由于传统光栅光谱衍射效率测量方法的测量精度约为0.1%,结果表明,提出的误差校准方法能成功消除光栅光谱衍射效率新测量方法的主要误差来源。 展开更多
关键词 光栅 衍射效率 光谱 测量 误差
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平面晶体积分衍射效率实验标定 被引量：10
12
作者 韦敏习 杨家敏 杨国洪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期219-222,共4页
平面晶体谱仪是激光等离子体X光光谱重要诊断设备之一，X光光谱的半定量或定量化诊断需要对平面晶体的一些重要参数如积分衍射效率、晶体扭摆曲线半高宽等进行标定。利用北京高能物理研究所同步辐射室的383中能束线作为X光光源，对PET... 平面晶体谱仪是激光等离子体X光光谱重要诊断设备之一，X光光谱的半定量或定量化诊断需要对平面晶体的一些重要参数如积分衍射效率、晶体扭摆曲线半高宽等进行标定。利用北京高能物理研究所同步辐射室的383中能束线作为X光光源，对PET平面晶体进行了实验标定，并对实验标定结果进行了分析，得到了2．1～6．0keV范围内各能点处的晶体衍射效率。实验结果与其它文献符合得很好。 展开更多
关键词 X射线 晶体 扭摆曲线 积分衍射效率 标定
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二元光学元件横向加工误差对衍射效率的影响 被引量：8
13
作者 殷可为 黄智强 +1 位作者 林妩媚 邢廷文 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期46-49,54,共5页
横向加工误差包括对准误差和线宽误差,加工误差对衍射效率的影响是二元光学元件研究的重要问题。本文基于标量衍射理论,提出了一种与MATLAB相结合的分层计算方法,重点分析了4阶和8阶二元光学元件横向加工误差和衍射效率的关系。结果表明... 横向加工误差包括对准误差和线宽误差,加工误差对衍射效率的影响是二元光学元件研究的重要问题。本文基于标量衍射理论,提出了一种与MATLAB相结合的分层计算方法,重点分析了4阶和8阶二元光学元件横向加工误差和衍射效率的关系。结果表明,控制8阶二元光学元件对准误差,可抑制衍射效率的迅速下降,适当调整线宽能够减小对准误差造成的影响。这些结果对二元光学元件的加工有重要的参考价值。该方法简便且适用性强,可对二元光学元件的加工误差进行准确分析。 展开更多
关键词 衍射光学元件 二元光学元件 横向误差 衍射效率 标量衍射理论 MATLAB
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RAP晶体积分衍射效率的实验研究 被引量：7
14
作者 甘新式 杨家敏 +8 位作者 易荣清 张继彦 赵屹东 赵阳 郑雷 马陈艳 陈凯 崔明启 邓爱红 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期947-950,共4页
以北京同步辐射装置的4B7中能束线为光源,对RAP(邻苯二甲酸氢銣)晶体的积分衍射效率进行了实验标定.结果显示:晶体在不同能量段都得到了完整的衍射峰,扭摆曲线的光滑性和对称性较好,在偏离布喇格角以后衍射效率都迅速下降到本底量级.在... 以北京同步辐射装置的4B7中能束线为光源,对RAP(邻苯二甲酸氢銣)晶体的积分衍射效率进行了实验标定.结果显示:晶体在不同能量段都得到了完整的衍射峰,扭摆曲线的光滑性和对称性较好,在偏离布喇格角以后衍射效率都迅速下降到本底量级.在2.1～5.8keV范围内,晶体的积分衍射效率在1×10-4rad左右. 展开更多
关键词 平晶谱仪 RAP晶体 积分衍射效率 扭摆曲线半峰全宽 激光等离子体 X射线光谱
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声光调Q衍射效率对脉宽压缩的影响研究 被引量：5
15
作者 王刚 王石语 +2 位作者 蔡德芳 文建国 过振 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期13-15,共3页
通过对衍射效率和反转粒子数密度的关系,反转粒子数密度和脉冲宽度的关系的分析,得出当通过提高泵浦速率来压缩脉宽时,衍射效率必须与泵浦速率和重复频率相匹配·并提出了匹配条件,从匹配条件出发又得到了衍射效率与泵浦速率和重复... 通过对衍射效率和反转粒子数密度的关系,反转粒子数密度和脉冲宽度的关系的分析,得出当通过提高泵浦速率来压缩脉宽时,衍射效率必须与泵浦速率和重复频率相匹配·并提出了匹配条件,从匹配条件出发又得到了衍射效率与泵浦速率和重复频率的匹配关系式·关系式中的衍射效率即为能够有效地压缩脉宽的最小衍射效率·实验结果与理论分析符合较好· 展开更多
关键词 声光调Q 脉宽压缩 衍射效率 泵浦速率
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平面反射光栅衍射效率自动测试仪的设计与分析 被引量：6
16
作者 王芳 齐向东 +1 位作者 于宏柱 于海利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期556-560,共5页
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... 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190-1100 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。 展开更多
关键词 平面反射光栅 相对衍射效率 光栅光谱仪 线阵NMOS 像差
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模压全息衍射效率的分析 被引量：5
17
作者 张文碧 杨齐民 +3 位作者 钟丽云 王正荣 张永安 熊秉衡 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第7期640-643,共4页
本文指出光刻胶所记录到的是浮雕型相位光栅，经历了电铸、模压转移到ＰＥＴ薄膜上，在此过程中光栅刻蚀深度的转移是非线性的，即深度浅的地方，其最后结果将更浅，甚至丢失。由于散射物体散斑的光强分布是严重不均匀的，故光刻胶上记... 本文指出光刻胶所记录到的是浮雕型相位光栅，经历了电铸、模压转移到ＰＥＴ薄膜上，在此过程中光栅刻蚀深度的转移是非线性的，即深度浅的地方，其最后结果将更浅，甚至丢失。由于散射物体散斑的光强分布是严重不均匀的，故光刻胶上记录下各散斑的光栅刻蚀深度也严重不均匀，经过电铸、模压后，进一步加重了这种不均匀性，使得模压片的衍射效率降低，解决的办法是尽可能地使各个散斑上的光栅刻蚀深度趋于均匀化。 展开更多
关键词 散斑光强分布 光栅蚀深度 衍射效率
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衍射元件表面粗糙度对衍射效率的影响 被引量：4
18
作者 赵丽东 崔庆丰 +3 位作者 毛珊 赵渊明 朴明旭 胡洋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期148-153,共6页
基于多层衍射光学元件的位相延迟表达式,提出了单点金刚石车削影响下的多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学模型,并给出了相应的分析表达式.以基底材料分别是硒化锌和硫化锌构成的多层衍射光学元件在近红外波段(1.4~2... 基于多层衍射光学元件的位相延迟表达式,提出了单点金刚石车削影响下的多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学模型,并给出了相应的分析表达式.以基底材料分别是硒化锌和硫化锌构成的多层衍射光学元件在近红外波段(1.4~2.5m)的应用为例进行分析.结果表明表面粗糙度会导致多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的明显降低,从而降低了混合成像光学系统的成像质量.因此,单点金刚石车削衍射元件时,要根据使用需求制定合理的表面粗糙度加工误差. 展开更多
关键词 衍射光学 光学系统设计 衍射效率 表面粗糙度 红外系统 微结构加工
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高衍射效率亚波长结构Dammann光栅的设计 被引量：5
19
作者 颜树华 彭金璋 +1 位作者 徐琰 张军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-88,共5页
传统的Dammann光栅是基于标量衍射理论设计的二值相位等光强分束器件,其衍射效率的典型值为80%左右.基于严格耦合波分析理论和遗传算法,提出了一种设计亚波长结构Dammann光栅的新方法,且该新型二值相位光栅具有较高的衍射效率.同时利用... 传统的Dammann光栅是基于标量衍射理论设计的二值相位等光强分束器件,其衍射效率的典型值为80%左右.基于严格耦合波分析理论和遗传算法,提出了一种设计亚波长结构Dammann光栅的新方法,且该新型二值相位光栅具有较高的衍射效率.同时利用自编的仿真程序包设计了多个光栅,并分析了制作误差对其衍射效率和光强均匀性的影响.仿真结果表明,用该方法所设计的Dammann光栅的衍射效率超过92%. 展开更多
关键词 二元光学 亚波长结构Dammann光栅 严格耦合波分析 遗传算法 高衍射效率
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单层与双层谐衍射元件的衍射效率对比分析 被引量：9
20
作者 孙婷 焦明印 张玉虹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期622-624,共3页
由于单层谐衍射元件只在谐振波长处能精确闪耀,随着波长偏离谐振波长,衍射效率迅速下降,导致宽波段成像质量变差。为了将谐衍射元件的应用拓展到宽波段,重点对可等效为普通单层衍射元件的双层谐衍射元件的衍射效率进行了详细的分析。理... 由于单层谐衍射元件只在谐振波长处能精确闪耀,随着波长偏离谐振波长,衍射效率迅速下降,导致宽波段成像质量变差。为了将谐衍射元件的应用拓展到宽波段,重点对可等效为普通单层衍射元件的双层谐衍射元件的衍射效率进行了详细的分析。理论分析得出:此种双层谐衍射元件的衍射效率在整个设计波段明显高于单层谐衍射元件的衍射效率,而且在整个设计波段的分布基本平衡。进一步以可见光波段的常用材料ZF7和QK3构成的单层和双层谐衍射元件为例,对衍射效率进行了Matlab模拟。结果表明:理论定性分析与模拟的定量结果基本一致。这为双层谐衍射元件应用于宽波段成像领域提供了有力的理论依据。 展开更多
关键词 谐衍射元件 单(双)层谐衍射元件 衍射效率 宽波段
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