全息光栅

摘要： 通过光栅制备及表征实验,将全息技术、分光计应用、光谱仪技术及应用和夫琅禾费衍射等实验有机结合成光学模块体系.搭建了三角形和马赫-曾德尔干涉光路,制作了光栅常量为6.624~182.4μm的一维和二维全息光栅.利用光纤光谱仪校准激光波长,用光学显微镜观察光栅结构,并用分光计准确测量光栅衍射角,通过夫琅禾费衍射仪测量光栅衍射的强度分布,系统分析了光栅特性.通过实验验证了干涉角Φ>1.88°的条件下,实现全息光栅的可控制作.

摘要： 使用菲醌掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯光致聚合物研制了新型全息光波导器件。该器件具有优良的光学性能,能够实现不同波长激光的全反射传输。实验设计采用自由空间光与波导内传输光束干涉方式写入全息体光栅,这种新颖特殊的耦合方式能够将记录光束直接耦合进入波导内传输,而不需要其他耦合介质,大大简化了光波导材料的制作流程并降低了成本。实验研究表明,耦合写入光波导的全息光栅获得了理想的衍射光斑及图像信息再现效果,为利用聚合物全息光波导研制近眼显示器提供了实验依据。

摘要： 不同于传统全息光栅制作教学实验中的分振幅干涉光路,提出了利用准平行相干光源照射菲涅耳双棱镜实现分波前干涉制作全息光栅的方法.利用菲涅耳双棱镜分波前光路分别演示了单个双棱镜制作一维全息光栅和2个棱脊正交菲涅耳双棱镜制作二维全息光栅.实验过程中可通过多种方法对干涉条纹间距和光栅常量进行估算,丰富了干涉实验内容和光栅制作实验内容.

摘要： 为了提高线性偏振全息光栅的衍射率,对含偶氮苯本体聚合物的线性偏振全息光栅的工作原理进行研究.通过琼斯矩阵推导正交线性偏振全息光栅的传输矩阵T,对传输矩阵进行傅里叶变换,进而得到各阶衍射波的传输方向和信号强度,理论公式表明,其一阶衍射率可达到50％.当含偶氮苯本体聚合物受到2个正交线性偏振光的照射时,通过Pump-probe法分析传输光的零阶和一阶衍射效率的变化规律,以及一阶衍射率和其偏振角之间的关系.实验数据表明,厚度为1 cm的样品在一组正交线性偏振光的照射下,其一阶衍射效率与探测光的偏振态无关,+1端衍射光的最大衍射效率为33％,零阶和一阶衍射光的能量可周期性地相互转移,二者的时域变化趋势符合一阶第一类贝塞尔函数的平方,且传输光的衍射效率为偏振角2γ的函数.

摘要： 本文以"聚合物分散液晶光电器件设计与制备"实验为例阐述了将经典光学实验与前沿内容结合在教学中的运用.通过本文的实验设计可使学生了解聚合物分散液晶材料,掌握基于激光曝光技术制备包括智能窗、全息光栅、叉形光栅的方法和过程,重点引入涡旋光这一前沿光学研究课题,掌握利用叉形光栅产生涡旋光的原理与过程,并学习利用光学基础中的马赫曾德尔干涉仪检测涡旋光拓扑核的方法.通过实验,使学生意识到科学前沿并非空中楼阁,而是与基础理论密切相关.进而激发学生学习探索的热情,加强其基础知识储备,培养其创新型思维,为将来进一步的科研及工作打好基础.

摘要： 全息光栅的微观结构决定了其光学性能,研究微观结构与性能的关系对优化全息光栅性能具有重要的理论和实际意义.采用德国Bruker公司的原子力显微镜Multimode 8系统分析了一批全息光栅的微纳结构,并探讨了微纳结构与全息光栅衍射效率的关系.结果 表明:光栅沟槽顶部粗糙度与沟槽深度的比值更能体现衍射效率与光栅微观结构的相关性.当该比值高于0.09时,全息光栅的衍射效率低于60％;而当该比值低于0.04时,全息光栅的衍射效率高于80％.

摘要： 增强现实(AR)技术的应用前景广泛,但现阶段受技术水平限制,所制造的AR眼镜的视场角普遍较小,限制了AR眼镜在日常生活中的应用.为扩大视场角,根据Kogelnik耦合波理论,提出了一种将光栅矢量与介质表面法线方向夹角分别为14.5°,24.0°,35.0°,厚度均为4μm,周期为182 nm的3个全息光栅叠加在一起的结构波导光学设计.通过计算得出此结构具有50.0°左右的视场角.这种结构能让AR眼镜有更大的视野,用户因此能获得更好的体验感.

摘要： 为了提高全息聚合物分散液晶的衍射效率以及降低其驱动电压和阈值电压,通过在聚合物分散液晶中掺杂多壁碳纳米管(MWCNT)研究其对H-PDLC光栅的电光特性的影响.本文采用了全息干涉的方法制备了4种质量分数(0,0.03％,0.05％,0.07％)MWCNT掺杂的H-PDLC光栅.结果 表明MWCNT可以提升材料在532 nm处吸收率,从而导致掺杂0.05％多壁碳纳米管的H-PDLC光栅的一级衍射效率可以达到91％.同时引入MWCNT通过降低电阻率、增加电容改变了介质的介电性能,从而增强电场,表现为掺杂0.05％ MWCNT时0.68 V/μm的低阈值电压和1.78 V/μm的低饱和电压.另外,随着MWCNT掺杂质量分数增加,H-PDLC的对比度逐渐降低.

摘要： 利用两束平行光的相干叠加制作全息光栅,成本低、易实现.全息光栅的制作光路多种多样,但在教学上大部分研究主要集中于低频光栅的制作.在分析大学物理实验中两种常用光路的基础上,提出利用洛埃镜光路制作高频光栅.该装置采用步进电机控制转角,有效地提高了实验精度,在制作亚波长光栅方向具有很好的应用前景,拓展了全息光栅实验的教学内容.

摘要： 全息光栅的种类很多,根据不同用途的需要,制备各种光栅的方法相继出现。目前全息光栅的种类有：低频全息光栅(振幅或位相)、高频全息光栅(振幅或位相)、信息存储等。它们在实验室制备技术上有相似之处,只作定义上的调整,全息干版就可获得不同用途的全息光栅和信息存储,因此对制作高质量的全息光栅和全息存储的技术的探讨是很有必要的。

摘要： 全息光波导近眼显示系统中,微像源发出的载像光波准直后经过输入耦合光栅传入平板波导,进行内全反射传播至输出耦合光栅,最终到达人眼.功耗、重量和体积是近眼显示系统的主要指标,全息光波导的设计与实现是简化光学系统的结构,得到更小的尺寸和重量的关键.本文以真实的图像传输为目的,对全息波导光栅的周期、效率、角度、结构等方面进行理论分析和优化设计,通过激光干涉曝光实验实现了相应的全息光栅,结合波导及光学设计,进一步实现了近眼图像的传输.

摘要： 本文介绍了一种新的分析方法一交流电弧直读原子发射光谱法，采用CCD-I型交流电弧直读原子发射光谱仪。采用高密度全息光栅，光栅刻度比传统一米光栅多了一倍;利用CCD检测，替代了传统的相板检测，实现了直读，并可同时获得谱线强度和背景信息。

摘要： 基于微波全息技术的紧缩场核心部件是全息光栅，它是一块可透射电磁波的介质板.经过合理的结构设计.可实现对辐照于介质板的球而波进行幅度和相位调制.从而将人身寸的球血波转化为出射的平面波。采用紧缩场技术在有限的实验室空间内产生平面波是获取目标远场RCS及天线方向图的有效手段.介绍了基于全息光栅的毫米波全息紧缩场,阐述其平面波生成原理,并对97GHz的毫米波全息光栅进行仿真设计和加工,给出全息光栅静区平面波测量及金属平板RCS测量验证结果.

摘要： 介绍了一个自组装的光栅光谱仪。并将其作为一个研究型的实验教学案例。包括光栅光谱仪的工作原理以及全息光栅的制备。提供给学生必备的光谱仪构件等。实验内容包括学生自行组装光栅光谱仪。并用低压汞灯对波长进行定标，标定完成后实际测量LED峰值波长，最后进行分析总结。通过本实验的教学，学生掌握了利用光栅光谱仪进行测量的实验方法，增强了对实验的兴趣，既拓宽了学生的知识面，又提高了学生的动手能力。

摘要： 在双掺杂LiNbO3：Fe：Cu晶体中进行双色全息记录时发现，采用紫外光对晶体预敏化后，全息光栅初始记录阶段的衍射光强度呈现振荡后再上升的特征。理论上分析振荡现象的产生机制认为敏化后的晶体深、浅能级的电子分布已达到一种动态平衡状态，在记录开始时红光照射晶体导致了浅能级大量电子被激发，使深、浅能级的电子分布向一种新的平衡状态转化。在实验上，研究了晶体掺杂浓度和记录光束比对记录初期阶段振荡特性的影响。结果表明，振荡峰值强度随记录光束比的减小而增大，浅能级掺杂浓度较小的晶体中记录时振荡强度较大。

摘要： 根据光致聚合物记录机理，研究了不同记录方式对光栅衍射效率的影响，对已有的光致聚合物光栅形成的一阶扩散模型进行简化，求解出全息曝光、暗增长、均匀后曝光过程对应的折射率调制度的解析式。并应用所得解析结果，对三种记录方式在不同光强下的折射率调制度动态进行数值模拟。实验采用一种新型的蓝敏光致聚合物，分别在4mW/cm2和2mW/cm2的光强下应用不同方式记录光栅。实验结果表明如果曝光光强较高，暗增长的记录方式将获得相对高的饱和折射率调制度，而均匀后曝光会加速达到饱和的进程。

摘要： 利用二维耦合波方程的闭形式解析解对有限尺寸“完全重叠光栅”的波长选择性和角度选择性进行了研究。对于五个不同的光栅尺寸比，利用耦合波方程的解析解分别进行计算，得出了相应的归一化衍射效率曲线以及3dB带宽和10dB角宽。研究结果表明选择较大的光栅尺寸比可以同时获得较好的波长选择性和角度选择性。光栅尺寸比取2.5时，3dB带宽和10dB角宽分别可达0.296nm和0.01785°，能够满足密集波分复用的要求。

摘要： 运用等效介质理论研究了占空比随深度变化的二维亚波长光栅的抗反射原理。对全息干涉法制得的正弦型光栅进行了详细分析，表明这类光栅形成了渐变折射率的抗反膜结构。设计并利用两束相干光对称入射到记录介质(光刻胶)分两次曝光的全息方法制备了适用于可见波段的周期为310nm的二维正交正弦型光栅。测试结果表明这种光栅在整个可见光波段具有增透作用，有潜力作为传统抗反膜的替代品。将具有浮雕结构的记录介质为母版并采用模压或浇铸等方法，可将结构复制到其它材料上。这类抗反射材料具有制作简单、成本低、可大批量生产等优点。

摘要： 由于菌紫质样品的饱和吸收特性,在全息记录中,当记录光强大于样品的饱和吸收光强时,引起全息光栅的透过率随记录光相位差的分布远离余弦型,因此衍射效率稳定值很低.根据菌紫质样品在红光和紫光共同作用下存在着双光束抑制现象,利用紫光可以抑制红光的透过率,提高红光的饱和吸收光强,将记录光从非线性区域移至线性记录区,从而可以有效提高衍射效率.实验证明,辅助紫光极大地提高了全息衍射效率的稳定值.根据此原理,建立了三光束全息光存储系统,采用辅助紫光实现了全息图衍射效率及衍射像的像质提高。

摘要： 目的是提供一种能够进一步改善衍射特性的光敏组合物。本技术提供一种光敏组合物，至少包括：由以下通式(1)表示的化合物；粘合剂树脂；和光聚合引发剂。(化学式1)在通式(1)中，X1为氧原子、氮原子、磷原子、碳原子或硅原子。Y1和Y2分别为苯环或萘环，并且Y1和Y2不同时为苯环。R1至R3各自为氢或由*‑Z1(R4)d(*表示键合位点)表示的取代基。Z1表示单键、2价或更高价的饱和烃基、或者2价或更高价的不饱和烃基，并且饱和烃基或不饱和烃基可含有醚键和/或硫醚键。R4表示氢或聚合性取代基。

摘要： 目的是提供一种能够进一步改善全息图的衍射特性和透明性的全息记录组合物。本技术提供了一种全息记录组合物，其至少包含铬染料、环氧单体和聚合引发剂，所述铬染料的脱色体具有包含伯氨基和/或仲氨基的结构。本技术还提供了一种全息记录介质，所述全息记录介质包括光敏层，所述光敏层至少包含铬染料、环氧单体和聚合引发剂，所述铬染料的脱色体具有包含伯氨基和/或仲氨基的结构。此外，本技术还提供了一种使用所述全息记录介质的全息光学元件。此外，本技术还提供了一种使用所述全息光学元件的光学装置和光学部件。本技术还提供了一种用于形成全息衍射光栅的方法，所述方法包括：通过具有空间调制幅度的电磁束使全息记录介质选择性地反应。

摘要： 本发明涉及混合现实光栅波导镜片材料。特别是涉及全息光致聚合物材料、全息体光栅器件及其制备方法。以质量百分比计，所述全息光致聚合物材料包括液晶、光引发剂、协引发剂、第一单体、第二单体、第三单体和溶剂；所述第一单体选自甲基丙烯酸异冰片酯、2‑苯氧乙基甲基丙烯酸酯和苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种；所述第二单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、4(乙氧基)双酚A二甲基丙烯酸酯和1,3‑丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种；所述第三单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。解决了全息体光栅器件的光栅衍射效率不高的技术问题。

摘要： 一种全息光栅，其中相对在光致抗蚀层2上，按照大于所需槽的深度的值通过曝光方式形成的衍射光栅图形，沿与抗蚀图形的刻线方向相垂直，并且相对主板的法线方向的斜上的方向，借助按照O2/(CF4+O2)在0.1～0.9的比例范围而适当混合的CF4与O2的混合气体，进行蚀刻处理，直至光致抗蚀层2完全消失，直接在光学玻璃主板1上，刻线而形成所需深度的槽。该全息光栅具有耐久性，漫射光值优良，衍射效率较高，并且较宽波段的衍射变化较小。

摘要： 本发明实施例提供一种全息光栅的制作装置、全息光栅和二维全息光栅光波导。该制作装置包括光源、分光单元、第一反射单元、第一光阑、第二反射单元、第二光阑、棱镜和全息干板；光源的光线经分光单元后形成第一光束和第二光束；第一光束经第一反射单元反射，并经第一光阑形成第一子光束和第二子光束，照射在全息干板；第二光束经第二反射单元反射，并经第二光阑形成第三子光束和第四子光束；第三子光束经棱镜透射后、与第一子光束形成干涉条纹对全息干板的第一区域进行曝光，第四子光束经棱镜反射后、与第二子光束形成干涉条纹对全息干板的第二区域进行曝光，形成全息光栅，该制作装置能同时曝光两个区域，制作全息光栅的效率高。

摘要： 用全息法为衍射光栅制作细纹图形，通过使用一或两束象散相干记录光束获得独特的细纹图形，以代替只使用共点光束的方法，而且在制造全息光栅时使用的记录光的象散性会在设计细纹图形中带来更多可以利用的参数，据此可在光栅衬底上形成非双曲曲线类型的新轨迹，从而在各种光学仪器中能够消除那些通常难以消除的象差。

摘要： 本发明实施例提供体全息光栅制作装置、体全息光波导及其制作方法与应用，该制作装置包括激光光源、分光单元、第一反射单元、第二反射单元、第一棱镜、体全息膜和至少一片渐变衰减片，或者，该制作装置包括激光光源、分光单元、第一反射单元、第二反射单元、第一棱镜、第二棱镜、体全息膜和至少一片渐变衰减片；上述制作装置简单且良品率高，同时通过对曝光后的体全息膜进行切割，可制得体全息光波导，这种方式可实现大规模的量产，提高生产效率，且制成的体全息光波导应用于近眼显示设备中，可实现大视场角和大眼动范围。

摘要： 本发明适用于光学技术领域，提供了一种体全息光栅制作方法、体全息光波导及穿戴设备。体全息光栅制作方法，包括以下步骤：提供全息感光层，全息感光层包括耦入区域和耦出区域；通过体全息光栅制作装置对耦入区域和耦出区域进行同步曝光；体全息光栅制作装置包括沿光线传播方向依次设置的激光光源、分光单元、反射单元和棱镜；分光单元用于将激光光源发出的光束分成两个或三个分光束；各反射单元用于反射相应分光束，以使相应分光束能够直接或者借助棱镜以预设入射角耦入全息感光层内，并与其他分光束相互干涉，以在耦入区域和耦出区域形成干涉条纹。本发明提供的体全息光栅制作方法、体全息光波导及穿戴设备，最大限度的降低了重影问题。

摘要： 本发明公开了一种采用全息干涉记录手段进行二次曝光制备小占宽比全息光栅的新方法。其步骤为：用两相干平行光对记录材料进行第一次曝光，然后在不改变记录光束的情况下，用步进电机调整记录材料位置，进行第二次曝光，二次曝光完成后进行显影。该方法比离子刻蚀方法更易实现，只比一般全息光栅的制备过程多一次记录材料的移动和曝光过程，可以利用原有制备一般全息光栅的设备进行二次曝光制备小占宽比全息光栅。与已有的方法比，所增加的曝光工序较简单，不仅对制备材料没有特殊要求，而且不需要额外的设备和特殊元件。这种方法制备过程简单，制备速度快，且制备成本低。

摘要： 本实用新型涉及一种体全息光栅制备系统和体全息光栅。该体全息光栅制备系统包括：激光器，用于产生能量光束；曝光模板，曝光模板设置在激光器输出能量光束的光路上；曝光模板用于使激光器产生的能量光束形成若干第一相干光束和若干第二相干光束，其中，若干第一相干光束的能量和若干第二相干光束的能量相等，且第一相干光束与相邻的所述第二相干光束在待曝光的体全息记录干上的投射点重合。使用上述体全息光栅制备系统制备光栅，不仅制备工艺简单，成本低，且制备的体全息光栅的干涉条纹可见度高。