基于耦合波理论的多光栅衍射效率研究

发布时间：2017-07-05 11:05

  本文关键词：基于耦合波理论的多光栅衍射效率研究

  更多相关文章： 耦合波理论 衍射效率 多重光栅 非线性耦合

【摘要】：Bayfol全息材料具有衍射效率高、易于曝光和曝光后无需湿或热处理等特点,是一种较理想的全息记录材料。本文以Kogelnik耦合波理论为基础,首先分析了单个全息光栅衍射效率的影响因素。研究了折射率调制度、波长和角度失谐对衍射效率的影响。分析结果表明,布拉格衍射效率取决于折射率调制度。非布拉格衍射效率还受布拉格失配量的影响,布拉格失配量增大会导致衍射效率迅速下降。此外,对不同折射率调制度,我们分别讨论了波长失谐和角度失谐对衍射效率的影响。其次,由于单光栅衍射效率的光谱宽度有限,我们尝试在材料中写入多个光栅来增加有效光谱宽度。对16μm厚,折射率1.5的材料,当相邻光栅夹角大于5。时,相邻光栅衍射效率峰间宽度大于单光栅衍射的半角宽度,相邻光栅间耦合比较小,衍射效率可认为是各光栅衍射效率的线性叠加。用线性叠加法,我们分别研究了二重光栅、四重光栅和多重光栅的衍射效率。当折射率调制度一定时,向材料中写入多个光栅扩大有效光谱宽度,并使衍射效率在较宽的光谱范围内均匀。当光栅夹角小于5°时,相邻光栅之间的非线性耦合不能忽略。因此,我们考虑光栅耦合与相邻光栅强度之积成正比,推导出双重光栅衍射效率,并与实验结果比较得到比例系数。结果表明,当光栅夹角比较小时,非线性理论比线性理论能更好的解释实验现象。
【关键词】：耦合波理论 衍射效率 多重光栅 非线性耦合
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN26;TN25
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题背景及研究目的和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 全息材料性能评价体系12-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 2 全息基本理论14-19
• 2.1 全息记录和再现14-15
• 2.2 全息应用15
• 2.3 耦合波理论15-19
• 3 拜耳材料及光栅效率的研究19-28
• 3.1 拜耳材料的介绍19-20
• 3.2 基于拜耳材料的研究现状20-21
• 3.3 满足布拉格条件的单光栅效率21-22
• 3.4 非布拉格条件下的全息效率22-25
• 3.4.1 布拉格失配对效率的影响22-23
• 3.4.2 波长失谐23-24
• 3.4.3 角度失谐24-25
• 3.5 二重光栅25-26
• 3.6 四重光栅26
• 3.7 多重光栅26-28
• 4 双重光栅非线性耦合性质研究28-32
• 4.1 双重光栅非线性耦合28-30
• 4.2 双重光栅非线性耦合时的衍射效率30-32
• 5 结论与展望32-33
• 参考文献33-36
• 学位论文数据集36

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本文编号：521669