线偏振高斯光束通过条形浮雕光栅的传输

李建龙; 吕百达

doi:10.7498/aps.56.5778

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线偏振高斯光束通过条形浮雕光栅的传输

李建龙 , 吕百达

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唯象论的经典领域

线偏振高斯光束通过条形浮雕光栅的传输

李建龙, 吕百达

物理学报, 2007, 56(10): 5778-5783.

doi: 10.7498/aps.56.5778

Propagation of linearly polarized Gaussian beams through a bar relief diffraction grating

Li Jian-Long, Lü Bai-Da

Acta Phys. Sin., 2007, 56(10): 5778-5783.

doi: 10.7498/aps.56.5778

摘要
使用角谱表示和严格的模式理论研究了线偏振高斯光束通过特征尺寸与波长可比拟的条形浮雕光栅的传输，系统参数误差对浮雕层中光强最大值的影响.研究表明，光束在条形浮雕光栅各层中有不同的光强分布，浮雕层的介质填充部分中的光强明显高于展空部分的光强.光栅周期误差对浮雕层中最大光强的影响起主要作用.并利用模拟退火优化算法优化系统参数以控制出射光束的光强分布.

关键词:
条形浮雕光栅 /

高斯光束 /

角谱表示 /

严格的模式理论
Abstract
Based on the angular spectrum representation and strict modal theory, the propagation of linearly polarized Gaussian beams through a bar relief diffraction grating whose characteristic size is comparable with the wavelength, and the influence of errors of grating structure parameters on the maximum intensity in the relief layer are studied. It is shown that the propagation behavior of beams in each layer is different. The intensity in the relief part is higher than that in the unfilled part. The influence of errors of the grating period on the maximum intensity in the relief layer is dominant. By using the simulated anneal algorithm, system parameters are optimized to control the output beam intensity profile.

Keywords:
bar relief grating /

Gaussian beam /

angular spectrum representation /

strict modal theory
作者及机构信息
李建龙,

吕百达

1.
四川大学激光物理与化学研究所，成都 610064

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10574097)资助的课题.
Authors and contacts
Li Jian-Long,

Lü Bai-Da

1.
四川大学激光物理与化学研究所，成都 610064
参考文献

施引文献

[1]	张晓晖, 张爽, 孙春生. 粗糙海面对高斯分布激光光束的反射模型推导. 物理学报, 2016, 65(14): 144204. doi: 10.7498/aps.65.144204
[2]	杨华斌, 仝丽, 朱逸伦. 先进微波成像诊断技术中高通滤波板的优化设计. 物理学报, 2015, 64(16): 165202. doi: 10.7498/aps.64.165202
[3]	孙贤明, 肖赛, 王海华, 万隆, 申晋. 高斯光束在双层云中传输的蒙特卡罗模拟. 物理学报, 2015, 64(18): 184204. doi: 10.7498/aps.64.184204
[4]	周建华, 李栋华, 曾阳素, 朱鸿鹏. 梯度负折射率介质中高斯光束传输特性的研究. 物理学报, 2014, 63(10): 104205. doi: 10.7498/aps.63.104205
[5]	延凤平, 刘鹏, 陶沛琳, 李琦, 彭万敬, 冯亭, 谭思宇. 双包层稀土掺杂光纤抽运吸收特性的分析. 物理学报, 2012, 61(16): 164203. doi: 10.7498/aps.61.164203
[6]	胡淼, 葛剑虹, 陈军, 刘崇. 强会聚入射时，BBO晶体倍频效率和束腰半径的关系. 物理学报, 2009, 58(3): 1719-1725. doi: 10.7498/aps.58.1719
[7]	张艳峰, 李玉栋, 赵立华, 刘洪冰, 陈靖, 崔国新, 许京军, 孙骞. 高斯光束中吸收双层球形微粒的横向光俘获. 物理学报, 2009, 58(1): 258-263. doi: 10.7498/aps.58.258
[8]	李建龙, 吕百达. 非傍轴矢量高斯光束单缝衍射的严格理论. 物理学报, 2008, 57(6): 3481-3485. doi: 10.7498/aps.57.3481
[9]	赵延仲, 孙华燕, 宋丰华, 唐黎明, 吴伟伟, 张曦, 郭惠超. 激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2284-2294. doi: 10.7498/aps.57.2284
[10]	李建龙, 吕百达. 线偏振高斯光束通过复合型衍射光栅的传输特性. 物理学报, 2008, 57(3): 1656-1661. doi: 10.7498/aps.57.1656
[11]	李建龙, 吕百达. 厄米-高斯光束通过正弦和矩形浮雕光栅传输特性的比较研究. 物理学报, 2007, 56(10): 5772-5777. doi: 10.7498/aps.56.5772
[12]	赵光普, 肖希, 吕百达. 光场的非傍轴性对光谱移动和光谱开关的影响. 物理学报, 2007, 56(8): 4608-4614. doi: 10.7498/aps.56.4608
[13]	陈守满, 石顺祥, 董洪舟. 有偏压光折变晶体中的高斯孤子. 物理学报, 2007, 56(3): 1379-1384. doi: 10.7498/aps.56.1379
[14]	王友文, 胡勇华, 文双春, 游开明, 傅喜泉. 高斯光束非线性“热像”效应研究. 物理学报, 2007, 56(10): 5855-5861. doi: 10.7498/aps.56.5855
[15]	刘华刚, 章若冰, 张海清, 朱晨, 马晶, 王清月. 发散光束抽运的宽带光参量啁啾脉冲放大系统的理论研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4635-4641. doi: 10.7498/aps.56.4635
[16]	王治华, 贺应红, 左浩毅, 郑玉臣, 杨经国. 基于高斯光束特性的Mie散射大气激光雷达回波近场信号校正研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3188-3192. doi: 10.7498/aps.55.3188
[17]	周国泉. 任意线偏振高斯光束的非傍轴传输. 物理学报, 2005, 54(10): 4710-4717. doi: 10.7498/aps.54.4710
[18]	郭　旗, 许超彬. 偏离束腰入射对非局域非线性介质中高斯光束演化的影响. 物理学报, 2004, 53(9): 3025-3032. doi: 10.7498/aps.53.3025
[19]	郝中华, 刘劲松. 无偏压的串联光折变晶体回路中高斯光束传播特性调节. 物理学报, 2002, 51(12): 2772-2777. doi: 10.7498/aps.51.2772
[20]	傅克祥, 张大跃, 王植恒, 张奇志, 张靖. 位相光栅的严格模式理论及其全反射特性. 物理学报, 1998, 47(8): 1278-1288. doi: 10.7498/aps.47.1278

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物理学报. 2007, 56(10): 5778-5783.

doi: 10.7498/aps.56.5778.

线偏振高斯光束通过条形浮雕光栅的传输

1. 四川大学激光物理与化学研究所，成都 610064

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10574097)资助的课题.

收稿日期: 2006-09-22
修回日期: 2006-10-23
刊出日期: 2007-05-05

摘要: 使用角谱表示和严格的模式理论研究了线偏振高斯光束通过特征尺寸与波长可比拟的条形浮雕光栅的传输，系统参数误差对浮雕层中光强最大值的影响.研究表明，光束在条形浮雕光栅各层中有不同的光强分布，浮雕层的介质填充部分中的光强明显高于展空部分的光强.光栅周期误差对浮雕层中最大光强的影响起主要作用.并利用模拟退火优化算法优化系统参数以控制出射光束的光强分布.

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