衍射强度均匀分布的二元位相光栅3.pdfVIP

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2017-09-02 发布于天津
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衍射强度均匀分布的二元位相光栅3

第 26 卷　第 1 期中　国　激　光 . 26, . 1 V o l A N o 　1999 年 1 月 CH IN E SE JOU RN A L O F LA SER S J anu ary, 1999 衍射强度均匀分布的二元位相光栅聂守平　刘　明　高万荣　赵　琦　陶纯堪陈伯荣 (南京理工大学电子工程与光电技术学院　南京 2 10094) ( 电子部第十四研究所　南京 2 100 13) 提要　研究了衍射强度均匀分布的二元位相光栅的设计原理, 利用微电子工艺加工了 16 个衍射点强度均匀分布的二元位相光栅, 并给出了实验结果。关键词　衍射强度, 二元位相光栅, 振幅分布 1　引　言　　光栅作为一种分光元件, 利用其衍射效应可以将一束入射光在输出面上分成一组光点的阵列, 衍射强度随着衍射级次的增大而减小。然而在光计算、多路成像及目标识别等系统中, 常常要求所产生的光阵列强度均匀分布, 即在一定区域内衍射强度不随衍射级次而变化, 这就是一种特殊的光栅。为使设计的光栅具有较高的衍射效率且便于加工, 本文选用二元位相光栅。 2　基本原理 ( ) 　　光栅的结构参数包括振幅分布和位相分布, 对于位相光栅其振幅分布为常数, 即 t x = ( ) [ 1 ] 1, 设其位相分布为 x , 根据夫琅和费衍射可得光栅的衍射光场分布为 1 ( ) ( ) ( ) ( ) A n = exp [ i x ]exp - i2nx dx 1 ∫ 0 其中n 为衍射级次。 2 1　对称结构为了简化光栅的设计, 采用对称结构使前后两个半周期位相相差为 , 即 ( ) ( ) ( ) x + 12 = x + 2 ( ) 代入 1 式, 则 12 12 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) A n = exp [ i x ]exp - i2nx dx + exp {i [ x + ] }exp [ - i2n x + 12 ]dx = ∫ ∫ 0 0 12