基于體布拉格光柵的角選擇濾波與光束控制研究.pdf

1、論文圍繞記錄在光致熱敏折射率玻璃中的透射型體布拉格光柵，提出并實(shí)現(xiàn)了角選擇濾波器，在理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)角選擇濾波器進(jìn)行了深入研究。該技術(shù)不同于傳統(tǒng)空間濾波器，可以直接在光束近場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的空間濾波，克服了傳統(tǒng)空間濾波器諸多固有缺陷，并且可以直接應(yīng)用于高功率激光系統(tǒng)中，為下一代先進(jìn)激光裝置中空間濾波技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。主要研究成果和貢獻(xiàn)主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)首次提出并實(shí)現(xiàn)了用于實(shí)際激光系統(tǒng)的二維角選擇濾波

2、器，研究了激光束經(jīng)過(guò)角選擇濾波器輸出的近場(chǎng)光束分布以及截止頻率與體布拉格光柵角度選擇之間的關(guān)系。
　　 研究結(jié)果表明：角選擇濾波器可以有效地抑制光束中的中高頻調(diào)制，提高光束近場(chǎng)質(zhì)量。
　　 (2)建立了基于耦合波理論的體布拉格光柵設(shè)計(jì)體系。理論分析了光柵參數(shù) (周期、厚度、折射率調(diào)制度和光柵矢量?jī)A斜角)對(duì)體布拉格光柵角度選擇特性以及峰值衍射效率的影響。設(shè)計(jì)了峰值衍射效率大于99％，截止頻率1mm-1的角選擇濾波器。容差率

3、分析結(jié)果表明光柵厚度和折射率調(diào)制度對(duì)體布拉格光柵的衍射特性影響較大，為實(shí)際的角選擇濾波器設(shè)計(jì)制備提供了理論基礎(chǔ)。
　　 (3)發(fā)展了透射型體布拉格光柵與傳統(tǒng)空間濾波器結(jié)合組成的混合濾波器（Hybridfilter）以及不同光柵參數(shù)的體布拉格光柵串級(jí)構(gòu)成的無(wú)旁瓣角選擇濾波器（Non-sidelobesangular filter）。研究結(jié)果表明，無(wú)旁瓣角選擇濾波器可將體布拉格光柵衍射旁瓣幾乎完全抑制，并且獲得更優(yōu)秀的角選擇特性?；?/p>

4、合濾波器可大幅度降低傳統(tǒng)空間濾波器的截止頻率，同時(shí)具有一定的旁瓣抑制效果，對(duì)于先進(jìn)激光裝置的技術(shù)升級(jí)具有重要參考價(jià)值。
　　 (4)提出并建立了角選擇濾波器性能表征方法。采用相對(duì)峰值衍射效率、零值全寬（Full Width at First Zero—FWFZ）對(duì)角選擇濾波器進(jìn)行性能評(píng)價(jià)；采用近場(chǎng)調(diào)制度、近場(chǎng)對(duì)比度以及功率譜密度函數(shù)（Power Spectral Density—PSD）對(duì)角選擇濾波器濾波光束近場(chǎng)質(zhì)量進(jìn)行定量分析