偶次缺級編碼二值相位光柵設計與制作研究.pdf

1、偶次缺級編碼型二值相位光柵是一種偶次衍射級相互抵消的特殊的光學分束器件，所得光束陣列為偶數，具有衍射效率高、且陣列光強度均勻性不受入射光波分布影響等優(yōu)點，能夠滿足將單一輸入信息變換成多個輸出信息的要求，在光通信、光互連、光計算及存儲、多重成像等工業(yè)和軍事領域具有重要的應用價值。
　　 本文研究了偶次缺級編碼的實現(xiàn)方法，并利用基于模擬退火算法和下坡法的自編計算機輔助軟件包對光柵進行設計和優(yōu)化。采用電子束直接曝光和反應離子刻蝕在石英

2、基底上進行光柵的制作，光柵分束數為16×16，周期為1.2mm，實際衍射效率為83.19％，光斑強度均勻性的最大相對偏差為8.64％，再現(xiàn)誤差為4％。應用模擬退火法和下坡法進行尋優(yōu)，應該注意避免所得結果僅為局部最優(yōu)值而影響優(yōu)化質量。在偶次缺級型光柵中，零級衍射被消除，并沒有輸出光束，因此相位誤差和其圖形形狀的制作誤差對再現(xiàn)誤差并沒有影響，但卻由于乘性系數sin2(σ/2)的存在降低了衍射效率。圖形準確度誤差是造成光斑均勻性下降的主要原因