掺镁铌酸锂畴腐蚀可调位相阵列光分束器的研究

发布时间：2017-11-29 06:24

  本文关键词：掺镁铌酸锂畴腐蚀可调位相阵列光分束器的研究

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【摘要】：泰伯(Falbot)效应是一种光栅自成像现象,这种无需透镜的光学自成像现象被定义为泰伯(Falbot)效应。基于Talbot效应的阵列光分束器广泛应用于光计算、光存储、光通信等科技领域,吸引了大量学者的关注。掺镁铌酸锂(MgLN)晶体作为一种最成功的非线性材料,有着极好的非线性光学性能,较广的透光范围、极强的抗光折变性能,使其成为制备周期阵列光分束器件的首选材料。我们首先制备了基于MgLN晶体的二维电光调制阵列光分束器,通过改变外加高压调制电场,成功调制了光分束器的近场衍射光强分布。近年来随着集成光学领域的极速发展,研究人员开始研究不施加外加电场的可调阵列光分束器件,因此我们制备了畴腐蚀结构掺镁铌酸锂二维阵列光分束器,通过改变光分束器的结构参数(占空比D和畴腐蚀深度力来实现对光分束器近场衍射光强分布的调制,有利于周期性阵列光分束器件在光学领域的进一步应用。本文主要研究的内容有：1.介绍了Talbot效应的起源、发展及应用。2.介绍了掺镁铌酸锂晶体的结构及其特性,研究了铁电晶体畴结构的极化反转机制。详细介绍了周期极化掺镁铌酸锂晶体的制备工艺。3.介绍了掺镁铌酸锂二维可调位相阵列光分束的理论基础,详细推导了掺镁铌酸锂阵列光分束的衍射方程。并通过MATLAB数值模拟得到了不同位相差△φ及不同占空比D在不同泰伯分数β处的光分束器近场衍射光强分布。4.详细介绍了畴腐蚀法制备掺镁铌酸锂晶体可调位相阵列光分束器的方法原理,实验设计并制备了具有不同占空比D及不同腐蚀深度d的畴腐蚀结构阵列光分束器,并对其进行通光实验,研究其分数Talbot效应。观察畴腐蚀可调位相阵列光分束器在不同参数条件下的Talbot光衍射自成像。并对比实验结果与数值模拟结果,发现吻合较好。
【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】：TH74

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本文编号：1236520