反射型体光栅的折射率调制度测量

【摘要】：反射型体光栅是一种重要的光学元件。因其具有较高的衍射效率,目前已广泛应用于光束相干或非相干合成、光纤激光器或半导体激光器输出光束质量优化,以及光束时、空域整形等领域。在利用反射型体光栅进行实际器件设计时,首先要准确知道其光栅周期∧、光栅折射率调制度n_1和有效厚度δ等参数。体光栅周期可以采用记录时激光波长和对应的布喇格角进行计算。然而,反射型体光栅一般应用银盐干板作为记录材料并采用湿化学方法进行处理,干板乳胶厚度在干燥后会发生改变,进而影响体光栅周期∧。本文利用已知激光波长作为照明光波,转动光栅入射角度,使再现像产生最大衍射效率,即认为该入射角与对应波长满足布喇格条件,并记为λ_b和θ_b,进而利用∧=λ+_b/2sinθ_b求出体光栅的实际周期。目前的折射率调制度和有效厚度测量研究均是针对透射型体光栅,而对于反射型体光栅折射率调制度和有效厚度的测量方法尚未见报道。本文以反射型体光栅为研究对象,重点分析了无吸收反射型体光栅的衍射效率与布喇格偏移量的关系,进而利用衍射效率随入射角度变化的关系曲线,通过测量其3dB带宽和旁瓣峰值的相对大小及其布拉格角度偏移量来计算反射型体光栅的折射率调制度和有效厚度。