收藏本站
《华中科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于体布拉格光栅的角选择滤波与光束控制研究

张翔  
【摘要】:论文围绕记录在光致热敏折射率玻璃中的透射型体布拉格光栅,提出并实现了角选择滤波器,在理论和实验上对角选择滤波器进行了深入研究。该技术不同于传统空间滤波器,可以直接在光束近场中实现高质量的空间滤波,克服了传统空间滤波器诸多固有缺陷,并且可以直接应用于高功率激光系统中,为下一代先进激光装置中空间滤波技术的发展提供了强有力的技术支持。主要研究成果和贡献主要包括以下几个方面: (1)首次提出并实现了用于实际激光系统的二维角选择滤波器,研究了激光束经过角选择滤波器输出的近场光束分布以及截止频率与体布拉格光栅角度选择之间的关系。研究结果表明:角选择滤波器可以有效地抑制光束中的中高频调制,提高光束近场质量。 (2)建立了基于耦合波理论的体布拉格光栅设计体系。理论分析了光栅参数(周期、厚度、折射率调制度和光栅矢量倾斜角)对体布拉格光栅角度选择特性以及峰值衍射效率的影响。设计了峰值衍射效率大于99%,截止频率1mm-1的角选择滤波器。容差率分析结果表明光栅厚度和折射率调制度对体布拉格光栅的衍射特性影响较大,为实际的角选择滤波器设计制备提供了理论基础。 (3)发展了透射型体布拉格光栅与传统空间滤波器结合组成的混合滤波器(Hybrid filter)以及不同光栅参数的体布拉格光栅串级构成的无旁瓣角选择滤波器(Non-sidelobes angular filter)。研究结果表明,无旁瓣角选择滤波器可将体布拉格光栅衍射旁瓣几乎完全抑制,并且获得更优秀的角选择特性。混合滤波器可大幅度降低传统空间滤波器的截止频率,同时具有一定的旁瓣抑制效果,对于先进激光装置的技术升级具有重要参考价值。 (4)提出并建立了角选择滤波器性能表征方法。采用相对峰值衍射效率、零值全宽(Full Width at First Zero—FWFZ)对角选择滤波器进行性能评价;采用近场调制度、近场对比度以及功率谱密度函数(Power Spectral Density—PSD)对角选择滤波器滤波光束近场质量进行定量分析。详细阐述了各评价方法以及评判标准。 (5)研究了基于体布拉格光栅的角选择滤波器的偏振特性。实验研究了不同偏振态的光束经过体布拉格光栅的峰值衍射效率、FWFZ的变化和衍射光偏振态的变化。研究结果表明:不同偏振态的入射光经过体布拉格光栅的峰值衍射效率和FWFZ几乎没有变化,即衍射光与入射光的偏振态保持一致。这对于高效率高可靠性角选择滤波器应用于先进激光装置具有重要的意义。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN241

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冀润刚;;激光脉冲在布拉格光纤光栅中非稳的计算机模拟[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2011年04期
2 赵懿昊;王俊;王翠鸾;刘素平;马骁宇;;大功率宽条分布反馈激光器研究[J];中国激光;2011年08期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 范林勇;江微微;赵瑞峰;郑斯文;董小伟;裴丽;简水生;;布拉格光栅反射型上下话路滤波器的实验制作[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
2 张颜艳;赵建林;邸江磊;王倩;;反射型体光栅的折射率调制度测量[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
3 武慧春;盛政明;张秋菊;苍宇;张杰;;用等离子布拉格光栅来控制超短强激光脉冲的理论研究[A];2004年全国强场激光物理会议论文集(二)[C];2004年
4 罗爱平;Emmanuel Marin;Jean-PierreMeunier;瞿荣辉;方祖捷;;在熔锥型光纤耦合器上写入光栅的特性研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
5 朱松林;章献民;陈抗生;;非干涉型全光纤分插滤波器[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年
6 徐壮涛;薛伟辰;李杰;;光导纤维应变传感器应用技术初探[A];先进纤维混凝土 试验·理论·实践——第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2004年
7 宋红彬;陶世昆;刘志海;;新型光纤布拉格光栅传感系统解调技术[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 蔡伟建;刘西琳;;莫尔条纹技术测量相位物体的灵敏度和分辨率分析[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
9 卢哲安;符晶华;张全林;;光纤传感器用于土木工程检测的研究——关键技术及实现途径[A];湖北省土木建筑学会学术论文集(2000-2001年卷)[C];2002年
10 张媛;闫卫平;申人升;王本宇;;锥形光纤光栅腐蚀控制系统的设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 胡慧平;引言-----半导体光开关[N];中国电子报;2002年
2 刘晓明;推动我国光电子产业快速发展国家计委组织实施光电子专项[N];中国电子报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张翔;基于体布拉格光栅的角选择滤波与光束控制研究[D];华中科技大学;2011年
2 易迎彦;反射型体光栅特性研究及在频谱合束中的应用[D];华中科技大学;2011年
3 魏石铭;衍射度量术在光栅形貌测量与小阶梯光栅制作中的应用[D];清华大学;2010年
4 韩建;全息光栅曝光光学系统优化及光栅掩模参数控制方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
5 吴华明;硅基微纳二元非均匀光栅的研究及应用[D];华中科技大学;2010年
6 付晓梅;光码分多址关键技术研究[D];天津大学;2006年
7 李坚;光敏掺铒光纤和光纤布拉格光栅辅助耦合器型上下话路滤波器的研制[D];北京交通大学;2009年
8 李卫彬;信号流程图理论及其在光学环谐振腔特性分析中应用的研究[D];华中科技大学;2009年
9 胡昌奎;基于纳米金属光栅结构的表面等离子体共振传感研究[D];华中科技大学;2010年
10 熊学辉;平面光栅阵列纳米尺度光子控制及其应用技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘彬;布拉格光栅调控金属薄板亚波长周期性孔阵列的超强透射现象[D];北京邮电大学;2011年
2 龙飞;大口径光栅拼接装置的结构分析及运动精度研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 万勇;过剩光载流子光栅的微观机制及衍射效率的理论研究[D];电子科技大学;2011年
4 韩瑞;旋转光纤/光栅的磁光特性研究[D];电子科技大学;2012年
5 郑荟民;基于光栅微位移检测电路系统的研究[D];黑龙江大学;2010年
6 尚云博;均匀光纤Bragg光栅慢光的研究[D];兰州理工大学;2011年
7 屈丽;光纤Bragg光栅F-P腔色散特性的研究[D];吉林大学;2012年
8 曹平;光纤Bragg光栅复用解调系统研究[D];燕山大学;2010年
9 伏圣坤;相移光栅和光纤光栅非线性特性的研究[D];北京邮电大学;2010年
10 姜国敏;磁光波导器件的若干基础研究[D];浙江大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026