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基于扩展标量衍射理论的多层衍射元件基底材料选择方法
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作者 梁宗林 张博 +4 位作者 赵渊明 朴明旭 董奕洋 张悦玲 佟首峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期235-243,共9页
基于扩展标量衍射理论(Extended Scalar Diffraction Theory,ESDT),建立了衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)的有效微结构高度、有效周期宽度、入射角度、基底材料与衍射效率之间的理论关系模型。提出了斜入射时,利用基于E... 基于扩展标量衍射理论(Extended Scalar Diffraction Theory,ESDT),建立了衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)的有效微结构高度、有效周期宽度、入射角度、基底材料与衍射效率之间的理论关系模型。提出了斜入射时,利用基于ESDT的DOE基底材料选择方法。以工作在MWIR-LWIR双波段的多层衍射光学元件(Multilayer Diffractive Optical Element,MLDOE)为例进行分析。结果表明:积分衍射效率(Polychromatic Integral Diffraction Efficiency,PIDE)不仅与MLDOE的微结构高度相关,同时受周期宽度、入射角及基底材料等因素的影响。对于基底材料组合AMTIR1-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最小的衍射效率差值,而对于基底材料组合GE-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最大的衍射效率差值。对比分析MWIR-LWIR双波段下ZNSE-ZNS和AMTIR1-ZNS两组基底材料组合PIDE>90%的角度范围,当周期宽度为500μm时,ZNSE-ZNS的入射角度范围为4.5°,而AMTIR1-ZNS的入射角度范围为5.4°,然而,随着周期宽度的增加,ZNSEZNS的入射角度范围反超了AMTIR1-ZNS。该设计方法和结论可以用于指导双波段红外光学系统中MLDOE的设计。 展开更多
关键词 衍射光学元件 标量衍射理论 矢量衍射理论 扩展标量衍射理论 基底材料选择
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闪耀光栅锥面衍射的标量分析
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作者 叶玉宁 王长顺 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第19期66-71,共6页
基于扩展标量衍射理论,同时对于透射和反射的情况,考虑了入射光的方位角(即锥面衍射),推导了闪耀光栅任意衍射级次的相对衍射效率。证明在分别以平面和介质分界面为界对闪耀光栅运用扩展标量理论时,得到的相对衍射效率公式不同,但是得... 基于扩展标量衍射理论,同时对于透射和反射的情况,考虑了入射光的方位角(即锥面衍射),推导了闪耀光栅任意衍射级次的相对衍射效率。证明在分别以平面和介质分界面为界对闪耀光栅运用扩展标量理论时,得到的相对衍射效率公式不同,但是得到的最优化深度和闪耀波长相同,并给出了相应的显式表达式。以特定参数的闪耀光栅为例,分别将两种相对衍射效率公式与严格耦合波理论进行了比较,结果表明,两种公式差距很小,且均和严格耦合波理论结果符合得很好。 展开更多
关键词 衍射与光栅 扩展标量衍射理论 闪耀光栅 锥面衍射 衍射效率
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