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基于柯西色散公式的多层衍射光学元件的设计和分析被引量：8: 2011年; 以衍射光学元件相位延迟表达式为理论基础，采用光学材料的折射率柯西色散近似公式，研究并得到了多层衍射光学元件的相位延迟与材料的关系，以及衍射效率与设计波长的关系。在400～700nm可见光波段，以聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯为基底材料，由柯西色散近似公式设计的多层衍射光学元件的最大带宽积分平均衍射效率为99．62％，相应的设计波长为440．5nm和605．5nm。用该组设计波长和不同设计方法确定的设计波长，对多层衍射光学元件的衍射效率和带宽积分平均衍射效率进行了分析，得到了相应的衍射效率分布误差，进一步揭示了多层衍射光学元件的衍射效率与材料无关，只与设计波长有关。; 薛常喜崔庆丰杨亮亮刘涛; 关键词：衍射衍射效率

紫外光固化有机-无机纳米复合材料成型衍射光学元件制造技术被引量：3: 2019年; 针对衍射光学元件制造中材料选择的局限以及遮挡效应,采用了紫外光固化有机-无机纳米复合材料快速成型技术制造衍射光学元件,获得高折射率、高色散的衍射光学元件。通过有机-无机纳米复合材料制备实验获得了一种适合制造衍射光学元件的复合材料配方,配方各成分包括质量分数为57.97%的2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(2PUA)、质量分数为38.64%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、质量分数为1.45%的光引发剂184(Irgacure 184)、质量分数为1.93%的分散剂163(disperbyk 163)和质量分数可控的纳米粒子ITO。使用该方法制备了紫外光固化衍射光学元件,并使用台阶仪测量得到衍射光学元件模芯表面的平均微结构高度为13.26μm,光固化衍射光学元件表面的平均微结构高度为12.58μm,使用光固化衍射光学元件与模芯微结构的相对误差为5.141%。紫外光固化有机-无机纳米复合材料的衍射光学元件制造技术突破了材料选择局限,减小了遮挡误差,对宽波段的折衍射混合光学系统的快速成型具有重要意义。; 王伦薛常喜兰喜瑞李闯吴百融贾孟王蕾; 关键词：光学设计紫外光固化有机-无机纳米复合材料衍射光学元件

基于带宽积分平均衍射效率的多层衍射光学元件设计被引量：27: 2010年; 以衍射光学元件(DOE)相位延迟表达式为基础,研究并给出了多层衍射光学元件(MLDOE)的带宽积分平均衍射效率(BIADE)与相应设计波长关系的表达式。在MLDOE的基底材料确定后,由所给出的表达式可以得到最大BIADE及相应的设计波长,由此可以实现MLDOE的BIADE最大化、精确化设计。在0.4～0.7μm可见光波段,以聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯为基底材料,通过优化得到最大BIADE为99.3%,相应的设计波长为0.435μm和0.598μm,各层谐衍射元件(HDE)的微结构高度分别为16.460μm和12.813μm,所得到的BIADE比以0.4μm和0.7μm为设计波长时高4%。; 薛常喜崔庆丰潘春艳佟静波; 关键词：衍射光学衍射效率

多层衍射光学元件设计原理与衍射效率的研究被引量：15: 2009年; 叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱线(656.2725nm)的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99%以上,带宽积分平均衍射效率为99.7%,能够满足高质量成像光学系统应用的需要,并利用该元件设计了长焦距复消色差物镜.; 裴雪丹崔庆丰冷家开董辉; 关键词：衍射光学衍射效率光学设计

红外光学系统中衍射面冷反射的分析与评价被引量：1: 2012年; 研究了含有衍射面的红外光学系统中冷反射产生的原理,并指出了衍射表面与折射表面的冷反射的差别.光线在经过衍射表面后会发生多级衍射,本文在考虑衍射效率的基础上定量分析了衍射表面的冷反射,采用对衍射光线进行近轴光线追迹的方法,给出了针对衍射表面冷反射的新评价标准.结合一个折衍射混合中波红外光学系统实例,具体分析了光学系统中衍射表面对冷反射的影响.研究结果为红外光学系统中衍射表面的冷反射的分析与评价提供了一种全新的方法.; 刘涛崔庆丰杨亮亮薛常喜; 关键词：光学设计冷反射衍射光学

衍射光学元件衍射效率的测量被引量：17: 2012年; 根据衍射光学元件衍射效率的测量原理,建立衍射光学元件衍射效率测量的双光路装置,简要介绍了双光路测量的优点。针对衍射光学元件衍射效率的测量装置,讨论了影响衍射效率测量精度的因素,合理地选择测量装置中的针孔光阑,即可以让主衍射级次的光全部通过被探测器接收,又可以滤掉次级衍射光,保证测量结果的准确度。针对所设计研制的一个折衍射混合成像光学系统,测量了可见光波段3个激光波长的衍射效率,并对测量结果进行了模拟和分析。在473～632.8nm波段范围内任意一个波长处,衍射效率的测量结果同理论值的偏差均小于5.0%。实验证明,双光路测量装置可以用于测量衍射光学元件的衍射效率。; 杨亮亮崔庆丰刘涛薛常喜; 关键词：光学测量光学器件衍射光学元件衍射效率

衍射元件单点金刚石车削的工艺参数被引量：2: 2009年; 讨论了金刚石车削刀具刀尖半径和车削进给量对衍射元件微结构形状的影响;从加工表面粗糙度引起的光的散射(TlS)出发,分析了刀具刀尖半径、进给量和散射量之间的关系,给出了定量分析结果;再结合衍射元件加工中的遮挡效应、加工时间等问题,给出了加工过程中选取刀具刀尖半径和车削进给量等车削工艺参数的一般性原则。; 赵峻彦王鹏; 关键词：单点金刚石车削工艺参数衍射元件

入射角对双层衍射光学元件衍射效率的影响被引量：19: 2009年; 基于单层衍射二元光学元件的相位延迟表达式,将双层衍射光学元件的衍射面用二元光学元件的台阶表面近似模拟,推导出光束斜入射时双层衍射光学元件的衍射面产生的相位延迟,揭示出含有斜入射角度的双层衍射光学元件衍射效率表达式。实例分析结果表明,双层衍射光学元件衍射效率仅在一定角度范围内对入射角的变化不敏感,当入射角度持续增大时,衍射效率随入射角的增加快速下降。当入射角从0°增大到4.5°时,衍射效率几乎没有下降;当入射角从4.5°增大到6.7°时,衍射效率开始缓慢下降到95%;当入射角从6.7°增大到9.5°时,衍射效率明显下降到80%;当入射角从9.5°增大到18°时,衍射效率快速下降到0。; 裴雪丹崔庆丰冷家开; 关键词：衍射光学衍射效率

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国家自然科学基金(60878030)