體相全息衍射光柵-可調諧激光器用

公司(si)推出一系列波長范圍(wei)為532~2000nm線(xian)密度在150~1800l/mm之間的體相全息衍射（VPH）光柵，全息光柵即利用全息照相(xiang)技術制作的光柵，相(xiang)比(bi)傳(chuan)統刻劃光柵其(qi)具有(you)無(wu)鬼線(xian)、低雜散光、無(wu)像差，可制作任意尺寸(cun)的優點。光柵介質兩側(ce)被(bei)雙層玻璃（無(wu)反射膜(mo)）覆蓋，因(yin)此其(qi)為(wei)透射光柵，所用介質為具(ju)有理想性(xing)能的全息記(ji)錄材料—重鉻酸鹽明膠（DCG），該(gai)介質偏振不敏感、高效率、寬帶寬的特點成就(jiu)了光柵具有(you)同(tong)樣的(de)優異性能。衍射(she)介質在體積內的(de)設計(ji)則使其具有(you)長壽命、易清(qing)洗、易操作，耐劃傷(shang)的(de)特點(dian)，AR鍍膜則使其具有(you)更低(di)的(de)能量損耗。

體相全息衍射光柵-可調諧激光器用

*衍射效率曲線：如下(xia)圖所示，我們(men)透射式、全息的VPH光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)能(neng)提(ti)供非(fei)常(chang)優秀的衍(yan)(yan)射效(xiao)率(lv)，200~300nm寬度(du)內>80%的衍(yan)(yan)射效(xiao)率(lv)，布(bu)拉格條件下(xia)單(dan)一波(bo)長效(xiao)率(lv)達到99%，這要比通常(chang)的反射式表面刻畫光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)多出40%。而且(qie)能(neng)夠(gou)看(kan)出衍(yan)(yan)射效(xiao)率(lv)隨(sui)波(bo)長平穩的變化(hua)。在0~100oC循環變化(hua)環境下(xia)測試顯示，我們(men)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)的衍(yan)(yan)射效(xiao)率(lv)具有非(fei)常(chang)好的溫(wen)度(du)穩定(ding)性（<0.5%）；此外，我們(men)開(kai)發出多項技術以解決(jue)全息光(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)衍(yan)(yan)射效(xiao)率(lv)對高斯光(guang)(guang)(guang)束的空間依賴性。

高色散：VPH光柵能夠輕易做到傳統光柵做不到的線密度，同時具有無鬼線、低散射的特點，因此其帶來了較大的色散能力。

偏振不敏感：傳統(tong)光柵對p分量和s分量具有很高的(de)(de)(de)敏感(gan)性（衍射效率的(de)(de)(de)不同），光柵線密度的(de)(de)(de)增加將使其變的(de)(de)(de)更明顯，我們設計的(de)(de)(de)光柵則避免了這一缺陷。

緊(jin)湊、靈活光(guang)學設計：透射(she)光(guang)(guang)柵可(ke)以(yi)使光(guang)(guang)學設(she)計(ji)(ji)更緊湊(cou)，可(ke)設(she)計(ji)(ji)工作(zuo)在利特羅結構。依據我們VPH光(guang)(guang)柵設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)系統可(ke)能比傳統反射(she)光(guang)(guang)柵設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)更小(xiao)、更輕(qing)、更便宜(yi)，而(er)且更容(rong)易準直。

無鬼線、低散射：VPH光柵(zha)(zha)可以(yi)設計為消(xiao)除鬼線，同(tong)(tong)時提供小于刻劃光柵(zha)(zha)10倍的散射，同(tong)(tong)時這些減少的損失轉化為*的一(yi)階衍(yan)射效率。

易清(qing)洗：無論有無AR鍍(du)膜你(ni)都可以像清洗生活(huo)中玻璃上的指紋、灰塵等(deng)其他污染物一樣，只需用清潔布蘸取少(shao)量丙酮或酒(jiu)精(jing)輕輕擦拭即可。

長壽(shou)命：*妥善保(bao)管的照片可保(bao)留數十年，而光柵所用明(ming)(ming)膠(jiao)記錄介質(zhi)與在(zai)攝影行(xing)業(ye)上有100年歷史的明(ming)(ming)膠(jiao)非常類似，其具有較長(chang)的壽命(ming)，同時明(ming)(ming)膠(jiao)基底的穩定性使其壽命(ming)得到進一步(bu)提(ti)高。

方向(xiang)穩(wen)定(ding)：方(fang)向穩定(ding)性隨時間(jian)和溫度(du)的(de)變換*取決于所使(shi)用的(de)襯底。我們利用了低熱膨脹系數（如熔融石英）能夠獲得接近零的(de)方(fang)向漂移。

外腔(qiang)二極(ji)管和(he)染料(liao)激光(guang)(guang)(guang)器可以進行(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)調諧，并以單(dan)一(yi)模(mo)式進行(xing)(xing)操作。光(guang)(guang)(guang)束從(cong)腔(qiang)體(ti)出來為發(fa)散(san)的(de)，需經過一(yi)準直器然后通(tong)過一(yi)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)。在(zai)利特(te)羅和(he)利特(te)曼結構中(zhong)(zhong)，光(guang)(guang)(guang)柵(zha)通(tong)常被放置(zhi)其中(zhong)(zhong)使確定波(bo)長的(de)光(guang)(guang)(guang)返回(hui)再次通(tong)過透鏡聚焦在(zai)半導體(ti)腔(qiang)體(ti)中(zhong)(zhong)。以下(xia)為我們光(guang)(guang)(guang)柵(zha)或光(guang)(guang)(guang)柵(zha)對在(zai)光(guang)(guang)(guang)柵(zha)增強外腔(qiang)式半導體(ti)激光(guang)(guang)(guang)器中(zhong)(zhong)應用(yong)的(de)例(li)子。

例一(yi)：如圖一(yi)所示，該系統中(zhong)使用(yong)了一(yi)光(guang)(guang)柵(zha)放置在(zai)圖示位(wei)置使得一(yi)部分光(guang)(guang)沿原路徑反返回(hui)，這(zhe)是一(yi)個低效光(guang)(guang)柵(zha)其(qi)只(zhi)使得20%的(de)(de)入射光(guang)(guang)返回(hui)腔(qiang)體(ti)(ti)，剩(sheng)下(xia)的(de)(de)光(guang)(guang)將透過(guo)光(guang)(guang)柵(zha)。根據光(guang)(guang)柵(zha)的(de)(de)傾(qing)斜度，可以對激光(guang)(guang)腔(qiang)進行調(diao)整。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)設計提供了zui大(da)的(de)(de)色散。該系統中(zhong)激光(guang)(guang)器(qi)輸出線寬(kuan)取決(jue)于光(guang)(guang)柵(zha)與半導(dao)體(ti)(ti)腔(qiang)的(de)(de)距(ju)離(li)。

例二：如圖二所示，在這個系統中(zhong)使用(yong)了一(yi)個光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)放置在兩個直角棱(leng)鏡中(zhong)形(xing)成“光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)立方”，由于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)處(chu)于(yu)介質(zhi)中(zhong)因(yin)此其(qi)具有更大(da)的(de)(de)(de)色散(san)。光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)為高效光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)（97%+），在“光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)立方”的(de)(de)(de)輸出窗口上，光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)過(guo)部(bu)(bu)分反(fan)射面將(jiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)返回到激光(guang)(guang)(guang)(guang)腔(qiang)，返回過(guo)程(cheng)再次通(tong)過(guo)光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)引起色散(san)。返回腔(qiang)體光(guang)(guang)(guang)(guang)線數量取(qu)決于(yu)部(bu)(bu)分反(fan)射面的(de)(de)(de)反(fan)射率，剩下(xia)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)將(jiang)透過(guo)部(bu)(bu)分反(fan)射面。根(gen)據(ju)光(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)立方體的(de)(de)(de)傾斜度，可以對(dui)激光(guang)(guang)(guang)(guang)腔(qiang)進行調(diao)整。這種設計(ji)能傳遞zui大(da)的(de)(de)(de)色散(san)，并且可以接近(jin)激光(guang)(guang)(guang)(guang)腔(qiang)。

例三(san)：如圖三(san)所示，這個(ge)例子，和zui后例三(san)類似(si)，使(shi)用兩(liang)個(ge)直(zhi)角棱鏡之間的光柵。其輸出界面更(geng)大，光路是(shi)直(zhi)線通過的。

例四(si)(si)：如圖(tu)四(si)(si)所示(shi)，一個空(kong)間濾(lv)波(bo)器可(ke)以(yi)放置(zhi)在棱鏡的(de)輸(shu)出上作為激(ji)(ji)光帶通(tong)濾(lv)波(bo)器來消(xiao)除任何雜散光，這些立方體(ti)的(de)輸(shu)出窗口上也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)增透膜代替局部(bu)反射涂(tu)膜，同時也(ye)可(ke)以(yi)僅(jin)作為激(ji)(ji)光帶通(tong)濾(lv)波(bo)器使用(yong)。