基于周期極化摻鎂鈮酸鋰晶體二維陣列光分束器的研究.pdf

1、1836年，H.F.Talbot將一束單色平面光照射在一周期性陣列光柵上，發(fā)現(xiàn)在光柵后方一些特定位置，可觀測(cè)到光柵的自身像，這種光學(xué)自成像現(xiàn)象被定義為泰伯(Talbot)效應(yīng)。Talbot效應(yīng)在周期性陣列光分束器件中廣泛存在，正是由于Talbot效應(yīng)所產(chǎn)生的自成像的簡(jiǎn)潔與精細(xì)，關(guān)于這方面的研究已吸引了大量學(xué)者的關(guān)注。
　　摻鎂鈮酸鋰(MgLN)晶體有極好的非線性光學(xué)性能，使其成為研制周期性陣列光分束器件的首選材料。本文首先使用摻鎂

2、鈮酸鋰晶體制備了二維六角位相陣列光分束器，并對(duì)其Talbot效應(yīng)進(jìn)行了研究。通過(guò)調(diào)制外加電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光分束器近場(chǎng)衍射光強(qiáng)分布的調(diào)制，在此基礎(chǔ)上，研究了占空比D、位相差△ψ及泰伯分?jǐn)?shù)β對(duì)光分束器近場(chǎng)衍射光強(qiáng)分布的影響。同時(shí)，隨著集成光學(xué)領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們更為期待不施加外調(diào)制電場(chǎng)下的可調(diào)陣列光分束器件，因此在前期研究基礎(chǔ)上，制備了疇腐蝕摻鎂鈮酸鋰二維陣列光分束器，可通過(guò)改變光分束器的腐蝕時(shí)間調(diào)制位相差Δψ，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)近場(chǎng)衍射光強(qiáng)分布的調(diào)

3、制，這為周期陣列光分束器件進(jìn)一步在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。本文主要研究的內(nèi)容有:
　　1.簡(jiǎn)要介紹了Talbot效應(yīng)的由來(lái)、發(fā)展?fàn)顩r及其應(yīng)用。
　　2.介紹了摻鎂鈮酸鋰晶體的結(jié)構(gòu)及其特性，并對(duì)晶體鐵電疇的極化反轉(zhuǎn)機(jī)制進(jìn)行了研究，通過(guò)外加極化電場(chǎng)法制備了周期極化摻鎂鈮酸鋰晶體陣列光分束器。
　　3.對(duì)外加電場(chǎng)可調(diào)位相陣列光分束器進(jìn)行了理論研究，通過(guò)數(shù)值模擬得到了不同條件下的衍射自成像圖。在理論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制備了

4、摻鎂鈮酸鋰二維六角位相陣列光分束器，對(duì)其進(jìn)行了通光實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論研究結(jié)果一致。
　　4.理論分析了疇腐蝕摻鎂鈮酸鋰晶體二維陣列光分束器在不同條件下的近場(chǎng)光衍射強(qiáng)度分布。在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制備了具有不同占空比D及不同腐蝕程度的疇腐蝕陣列光分束器，對(duì)其進(jìn)行通光實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果相符?？紤]到疇腐蝕會(huì)破壞陣列光分束器的表面結(jié)構(gòu)，這并不利于其在精密光學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，因此，下一步工作將圍繞進(jìn)一步減小光分束器腐蝕程度來(lái)展