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全固光子带隙光纤及其长周期光栅的理论和实验研究

全固光子带隙光纤易于分析、熔接、掺杂,在通信、传感等领域中都有着潜在应用,针对这种光纤的研究有着重要意义。本文首先阐述光子晶体光纤尤其是光子带隙光纤的发展、特点和应用并概述光纤光栅的相关背景;之后利用理论分析方法对全固光子带隙光纤的模式特性进行了分析;然后着重研究全固光子带隙光纤的超模、带隙基本性质以及基于全固光子带隙光纤的长周期光栅和级联长周期光栅对的耦合机理和传感特性。主要内容包括:1.理论设计了全固光子带隙光纤的带隙结构。首先利用紧束缚模型定性分析掺杂结构对全固光子带隙光纤带隙结构的影响;然后设计一种新的光纤结构,相比于传统的全固光子带隙光纤,其包层含有低折射率环和新的高折射率柱,并具有特殊的带隙结构;最后通过调整纤芯折射率,实现宽带无基模传输。此外,我们对不同光纤结构的泄漏损耗和抗弯特性进行比较,验证了带隙设计的有效性。2.利用二氧化碳激光点点写入技术在全固光子带隙光纤上成功写制长周期光栅;借助相位匹配公式确认高阶谐振的  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

基于复合正交双频光栅的傅里叶变换轮廓术

光学三维测量技术因其具有快速、非接触、高精度等特点,在机器视觉、自动加工、工业在线检测、产品质量控制、实物仿形、生物医学等领域得到广泛的应用。傅里叶变换轮廓术作为光学三维测量的代表技术,自其诞生初始便得到研究者们的广泛关注。本文针对孤立突变物体的快速三维测量难题,从傅里叶变换轮廓术测量原理本质进行分析,提出了基于复合正交双频光栅的傅里叶变换轮廓术。通过计算机仿真实验和对孤立突变物体的测量,证明了该方法有效性。本论文的主要工作有:1、分析了测量系统的空间结构,完善了傅里叶变换轮廓术的测量原理,并提出了利用复合正交双频光栅代替传统水平双频光栅的测量方法。该方法采用相互垂直的光栅,可以在频域复用时避免频谱之间的混叠,选择较大的滤波窗口,提高测量的范围。2、提出了基于迭代方法的双频光栅相位展开算法。投射复合光栅可以在一帧条纹图中得到两套不同频率的光栅的测量结果,结合两组结果应用时间相位展开的思想来求解截断相位,能够实现每一点的独立展开,...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

大口径光栅机械拼接机构的关键特性分析

高精度大口径光栅是天文物理学以及激光核聚变等领域必不可少的元件。近年来,随着相关领域的快速发展,对其面积要求已达到了1m2甚至更大。应用光栅拼接技术是获取大口径光栅的有效方法,其技术难点在于动、静光栅间相对位置及角度精度的保证,这就要求拼接机构能够实现纳米级的调整精度,并具有较高的稳定性。本文基于主动控制的机械式拼接方法,利用通用大型有限元软件ANSYS对5自由度调整的大口径光栅拼接机构进行了详细的理论分析和实验研究。首先采用有限元方法对5自由度光栅拼接机构的关键部件——驱动机构,进行了详细的力学特性分析,分析了柔性铰链和柔性轴的主要设计参数对光栅拼接机构性能的影响,实现了驱动机构的优化设计;其次,建立整个拼接机构的有限元模型,考察接触和运动环节的影响,通过对拼接机构的模态计算,得到了系统的低阶固有频率和振型,不仅为高刚度、高稳定性调整机构的设计提供理论支持,也为控制系统的实现提供了准确的数据。再次,采用几何解析方法求解光栅拼接...  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国激光》2020年12期
中国激光

基于全介质共振域光栅的偏振器件设计与制备

基于共振域光栅的特性,采用商用绝缘硅片设计并制备了一种用于近红外通信波段的高性能偏振器件。在1.460~1.625μm的波长范围内,利用时域有限差分算法设计了一种周期为0.98μm的全介质共振域光栅,该光栅的消光比最大值为55 dB。根据设计结果,采用电子束直写曝光技术对该...  (本文共7页) 阅读全文>>

《光学学报》2021年06期
光学学报

用于检测光栅线密度的长程面形仪系统

衍射光栅已被广泛应用于同步辐射光源软X射线与真空紫外光栅单色器中,光栅线密度偏差会直接影响单色器的性能。为了检测光栅线密度的偏差,本文在合肥先进光源预研过程中搭建了长程面形仪(LTP)系统。使用自准直仪对LTP检测光栅系统在26μrad内的检测精度进行了标定。利用LTP对...  (本文共9页) 阅读全文>>

《中国医疗设备》2021年04期
中国医疗设备

基于正交双层光栅的调强放射治疗临床应用

目的分析基于Venus X国产加速器正交双层光栅动态调强计划在临床应用中的剂量学,探讨正交双层光栅在放射治疗临床应用中的优势。方法回顾性选取42例已完成单层光栅临床治疗的肿瘤患者,比较分别基于单层光栅与正交双层光栅的动态调强治疗计划,分析其剂量学差异。结果两组治疗计划均达到处方要求,基于正交双层光栅计划的...  (本文共5页) 阅读全文>>