Periodically patterned columnar thin films as Blazed gratings
通过蒸发CaF 2并将蒸汽流倾斜地引导到光刻制造的微米/亚微米光栅上来制备周期性图案化柱状薄膜（PP-CTF）。PP-CTF的生长由沉积速率控制，以在其中形成棱柱形空气腔，并且它们的功能类似于具有不对称衍射图案的闪耀衍射光栅，并且在可见波长处的透射中衍射效率高达52%。标量衍射理论定性地解释了测量的衍射效率。
2012-09-25 physics.optics
Light diffraction from a phase grating at oblique incidence in the intermediate diffraction regime
我们实验表征的位置的相位光栅在屏幕上的衍射最大值，激光在斜入射（所谓的离面衍射或锥形衍射）。我们讨论了离面衍射几何形状的一般情况下，并推导出基本方程的衍射最大值的位置，特别是它们的角度依赖性。与先前报道的工作[Jetty等人，Am. 80，972（2012）]，我们的推理仅基于能量和动量守恒。我们发现我们的理论预测与实验吻合得很好。提供了衍射最大值位置、衍射阶数和衍射效率的详细讨论。我们评估的可行性实验测试的现象，中子物质波。
2020-09-23 physics.optics
Surface plasmon-polariton resonance at diffraction of THz radiation on semiconductor gratings
从理论和实验两方面研究了太赫兹HCN激光在半导体（InSb）光栅上的共振衍射。由于太赫兹表面等离子体极化激元的共振激发的镜面反射率抑制观察上的纯半导体光栅和半导体光栅上覆盖的薄条纹层的残留的光致抗蚀剂。光栅表面上的薄介质层的存在导致等离子体激元-极化激元共振的移位和加宽。本文提出了一种简单的介质覆盖浅光栅共振衍射的解析理论。计算结果与实验数据吻合较好。共振位移和加宽的解析表达式可用于感测数据解释。
2013-05-08 physics.optics
Adaptive perfectly matched layer for Wood's anomalies in diffraction gratings
提出了一种用于衍射光栅建模的自适应完全匹配层（APML）。利用取决于入射场和光栅参数的适当定制的坐标拉伸，APML可以有效地吸收掠射角附近的衍射级（所谓的伍德异常）。新的设计是在一个有限元法（FEM）计划和应用的介质狭缝光栅的数值例子。与经典的等伸缩系数PML进行了性能比较。
2015-06-20 physics.optics
Design and numerical analysis of metallic Ronchi diffraction gratings acting as reflective beam-splitter
本文设计并数值分析了一种金属Ronchi衍射光栅反射式分束器，通过强制零级衍射为零，结合标量方法与严格耦合波分析，揭示了沟槽高度与金属材料、光栅周期及照明波长之间的依赖关系。
2024-01-16 physics.optics
Multi-reflection model of subwavelength grating diffraction based on simplified modal method
提出了一种基于简化模态法的光栅衍射多次反射模型。用我们的方法和严格的耦合波分析对一个导模共振布儒斯特光栅进行了模拟，结果验证了我们的模型。本文方法的解与严格耦合波分析的解符合得很好。该模型具有清晰的物理视图，有助于我们更好地理解亚波长光栅内部的衍射过程。在多次反射模型的基础上，我们提出了矩阵法布里-珀罗（FP）共振条件和单模共振条件来计算共振波长。这些谐振条件有助于简化导模谐振（GMR）光栅的设计。
2019-12-03 physics.optics
Optical characterization of ultra-high diffraction efficiency gratings
报道了一种超高衍射效率的一阶Littrow光栅的光学特性。所用的装置是一个光学谐振腔，由所研究的光栅和一个附加的高反射镜组成。腔精细度的测量提供了关于光栅的衍射效率及其光学损耗的精确信息。我们测量了1580的精细度，由此我们推导出衍射效率为（99.635 $\pm$ 0.016）%，并且由于散射和吸收的总光学损耗仅为0.185%。这种高质量的光栅，包括用于表征它们的工具，可能适用于未来的引力波探测器。例如，所展示的腔本身呈现出全反射、低损耗法布里-珀罗谐振器，其可以替代先进的高功率迈克耳孙干涉仪中的常规臂腔。
2007-07-05 physics.optics
Wavefront distortions of a laser beam reflected from a diffraction grating with imperfect surface and groove pattern
本文建立了任意表面轮廓及非等距、非平行刻槽衍射光栅的反射波前公式，分析了表面与刻槽缺陷对单色和宽带辐射的不同影响，并给出全息光栅写入光学元件的平面度要求。
2024-10-23 physics.optics
Shape resonances in nested diffraction gratings
本文用模式法求解了平面波入射到嵌套腔光栅上的衍射问题，分别为$s$和$p$偏振模。空腔由描述矩形轮廓的完美导电片形成。分析了光栅的电磁响应，特别注意结构内谐振的产生。研究了谐振腔与光栅几何参数的关系，给出了远场和近场结果。结果进行检查，并与文献中的某些极限情况下。
2004-11-24 physics.optics
Open source models for the parametric study of diffraction gratings in 2D/2.5D/3D with ONELAB/Gmsh/GetDP
本文档旨在介绍grating2D.pro和grating3D.pro [1] ONELAB [2]模型的理论和实践方面。2D模型grating2D.pro适用于所谓的一维光栅，即具有一个方向的不变性的结构。可以处理或轻松添加各种几何形状和材料。两个经典的标量偏振的情况下，表示在这里E//和H//，以及锥形矢量的情况下解决。输出包括从场图计算的问题的完整能量平衡。3D矢量模型grating3D.pro适用于交叉光栅。这些模型基于免费的开源软件Gmsh，GetDP及其接口ONELAB。[1]https://gitlab.onelab.info/doc/models/-/wikis/Diffraction-gratings https://onelab.info [2]
2022-11-07 physics.optics
Fraunhofer diffraction of a Laguerre-Gaussian laser beam by fork-shaped grating
本文从理论上研究了径向模数为零、方位模数为l的拉盖尔-高斯激光束经p阶叉形位错衍射光栅的夫琅禾费衍射，推导并分析了衍射波场在傅里叶平面内的振幅和强度分布的解析表达式。最后给出了涡半径的表达式。
2010-11-16 physics.optics
Diffraction gratings with two-orders-of-magnitude-enhanced dispersion rates for sub-meV-resolution soft x-ray spectroscopy
具有大的角色散率的衍射光栅对于在从红外到软X射线域的宽光谱范围上操作的光栅光谱仪中获得高光谱分辨率是至关重要的。最大的挑战当然是在短波长X射线域中实现大的色散率。在这里，我们表明，在非共面非对称X射线布拉格衍射晶体可以作为高反射率的软X射线衍射光栅的色散率是至少两个数量级大于那些可能与国家的最先进的人造光栅。这为设计和实现光谱分辨率比目前可能的高两个数量级的软X射线共振非弹性散射（RIXS）光谱仪开辟了新的机会，以进一步推进RIXS光谱学的非常动态的领域，并使其与非弹性中子散射竞争。我们提出的例子大色散率晶体衍射光栅附近的930-eV L $_3$吸收边在铜和2.838 keV L $_3$边缘Ru。
2020-02-01 physics.optics
Stretchable optical diffraction grating from poly(acrylic acid)/polyethylene oxide stereocomplex
光栅是许多光谱学、通信和成像系统中的关键部件。虽然最初是静态元件，但光学材料的进步使得能够设计动态可调谐光栅。一种常见的调谐策略是依赖于光栅节距的机械变形来修改衍射图案。迄今为止，大多数机械自适应光栅由混合系统组成，其中刚性部分在弹性体基底上图案化。在目前的工作中，我们展示了一个全聚合物可调谐光栅，制作使用复制模塑从聚（丙烯酸）（PAA）/聚环氧乙烷（PEO）聚合物立体复合物。PAA/PEO纯膜在500 nm至1400 nm范围内表现出80%或以上的优异光学透射率和超过800%应变的拉伸性。衍射模间距随外加应变变化的实验研究与时域有限差分法（FDTD）的理论模拟结果吻合较好。
2021-11-02 physics.optics
Scattering Symmetries in Diffraction Gratings
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
本文研究了支持多衍射阶的衍射光栅的散射对称性，通过构建全局散射矩阵和空间对称操作的矩阵表示，推导出约束子散射矩阵的不变条件，用于计算由对称性和互易性约束的光栅散射系数。
2026-05-13 physics.optics
Resonant Wood's anomaly diffraction condition in dielectric and plasmonic grating structures
利用准导模的有效参数描述了导致反射谱和透射谱中所谓的共振Wood异常的光散射的一般特征。给出了等离子体光栅结构的情况下确定伍德异常的光谱角依赖性的表达式，并与介电光栅结构的类似表达式进行了比较。比较共振伍德异常（RWA）的表面等离子体极化激元共振（SPPRs）进行了讨论。
2016-12-27 physics.optics
Single-Order Transmission Diffraction Gratings based on Dispersion Engineered All-dielectric Metasurfaces
提出了一种基于色散工程全介质超颖表面的单级透射衍射光栅，并对其波长鉴别特性进行了理论分析和数值模拟。超表面的设计使用的全介质谐振器，它模仿惠更斯源配置，以实现一个完美的匹配，以自由空间在宽带宽的2D阵列。使用多孔介电纳米盘结构作为单位单元，谐振波长在超颖表面上逐渐变细，以设计波长相关的空间相位梯度，以模拟色散棱镜。因此，不同的波长被转向不同的方向，从而在输出图像平面上被区分。由于所涉及的亚波长周期性，与传统的衍射光栅不同，直接在器件的第零衍射级中实现波长鉴别，从而提供了高效的波长鉴别器件。
2016-04-22 physics.optics
Novel cases of diffraction of light from a grating: Theory and experiment
本文研究光栅在非正入射取向下的衍射，利用菲涅耳-基尔霍夫公式推导强度分布并通过实验验证，发现任意取向下衍射极大值沿二次曲线分布。
2025-08-21 physics.optics
Symmetry and reciprocity constraints on diffraction by gratings of quasi-planar particles
考虑了准平面粒子光栅衍射场偏振态的对称性和互易性约束。结果表明，最近观察到的准平面等离子体激元粒子阵列中的电介质基板上的旋光性效应是由于在空气-电介质板界面处的场的反射，并且与该反射系数成比例。
2008-11-01 physics.optics
Spectral filtering effect of diffraction gratings with a lens coupling to optical fibers
本研究针对由衍射光栅、耦合透镜和光纤构成的光谱滤波器开展理论分析，利用光线传输矩阵推导带宽与群速度色散的计算方程，为光纤基光谱滤波器尤其是锁模光纤激光器的相关设计提供参考。
2025-03-23 physics.optics
Analytical analysis of the decrease in the focal intensity of a femtosecond laser pulse caused by an imperfect surface of compressor diffraction gratings
针对非对称离面压缩器光栅表面缺陷导致飞秒激光焦强下降的问题，推导焦强解析表达式，发现线性角啁啾影响最大，可通过旋转第四光栅最优角消除，且低质量光栅下光谱窄化或提升焦强。
2024-05-13 physics.optics
Plasmonic interferences sampled by a diffraction grating generate moir{é} fringes
本研究报道了有限范围周期性光栅衍射表面等离子体时莫尔条纹的形成机制，提出标量模型解释现象并提供估算光栅边缘表面等离子体复菲涅耳反射系数的方法。
2025-08-25 physics.optics
Full Geometric Control of Hidden Color Information in Diffraction Gratings under Angled White Light Illumination
在白光照明下，光栅产生取决于衍射级和几何参数的波长的角分布。然而，以前的研究光栅限于至少一个几何参数（高度，周期性，取向，入射角）保持不变。在这里，我们改变了光栅中的所有几何参数，使用多功能的纳米纤维技术，双光子聚合光刻，通过2种设计方法编码隐藏的颜色信息。第一种方法通过解耦垂直和倾斜入射下光栅高度和周期性的影响来隐藏颜色信息。第二种方法通过在半圆形像素周围的扇区中布置光栅来隐藏多组颜色信息。不同的图像显示与可忽略的串扰下斜入射和不同的样品旋转角度。我们的分析表明，相邻扇区之间的角度间隔>= 10°是抑制串扰所必需的。这项工作在信息存储和安全水印方面具有潜在的应用价值。
2022-09-06 physics.optics
Diffraction of Bessel beams on 2D amplitude gratings -- a new branch in the Talbot effect study
本文给出了任意阶$J_l(κr)$贝塞尔光束在二维振幅光栅上衍射的解析理论。在一定条件下，主Talbot平面和分数Talbot平面中的衍射图案是环形微束的晶格，其直径取决于光栅周期、照明光束直径、Talbot平面的数目和拓扑电荷$l$。对于靠近光轴的环，后者再现照明光束的$l$。在新西伯利亚自由电子激光器的波长$λ= 141$ $μ$ m使用的光栅孔直径下至$d \approx 2λ$，以及，数值模拟进行的实验，以及支持的理论。由于拉盖尔-高斯光束可以表示为贝塞尔光束的叠加，本文的结果可以应用于拉盖尔-高斯光束的Talbot效应的分析。
2019-08-28 physics.optics
Doppler shift generated by a moving diffraction grating under incidence by polychromatic diffuse light
我们考虑移动衍射光栅的光谱响应，其中入射光在宽角度范围内延伸，并且衍射光从特定角度观察。我们表明，由正在观看移动光栅的观察者感知的频率与入射频率之间的色散关系可以表现出一些独特的特征，例如平坦带（即，局部最小值）。观察者可以看到从大量入射光线衍射成非镜面衍射级的光，并且每条光线的入射角是频率相关的，因此，当光栅移动时，每条入射光线经历取决于其入射角的频率多普勒频移。我们发现，显着的功能出现附近的伍德异常的入射角，对于一个给定的衍射角，可以改变非常迅速的频率。这意味着多个频率和从多个角度入射的光可以通过光栅的运动混合成相同的衍射光线，并且它们的频率可以被压缩到更窄的范围内。平带的存在意味着移动光栅可以用作由于光谱压缩而增加所感知的衍射光的强度的设备。在阳光下运动的光栅的特性也可以与通常处于振荡运动的自然发生的光栅的研究相关。
2016-08-15 physics.optics
Doppler shift generated by diffraction gratings under time-dependent incidence angle near a Wood anomaly
衍射光栅因其在伍德异常附近表现出任意大的角色散的能力而闻名，例如，相对于入射角或波长。对于由固定频率的平面波入射的衍射光栅，通过以给定的角速度旋转入射角，由非零衍射级传播的场将随着入射角接近Wood异常发生的角度而以越来越快的角速度旋转。这种快速旋转的衍射场有可能产生大量的多普勒频移。事实上，在无限范围的光栅的假设下，由观察者感知的瞬时频移的表达式，谁是看由衍射级辐射的光，推导出来，它是完全符合预测的解释的基础上产生的多普勒频移的光源的旋转。特别是经典的（非相对论性）多普勒频移可以采取任意高的值作为入射角接近伍德异常。还发现，有限尺寸的光栅可以具有类似的性质。为了具有物理上可检测的频移，重要的是使用可以在其伍德异常截止附近保持到更高衍射级的显著反射率的光栅。有趣的是，我们已经发现\emph{Morpho}蝶翼尺度的纳米结构的几何形状适合于这种功能，因为它可以强烈地反射到更高的衍射级，同时最小化反射到镜面级。
2017-03-23 physics.optics
Large bandwidth, highly efficient optical gratings through high index materials
我们分析了具有高折射率光栅层的介质光栅的衍射特性，并通过严格的数值计算，设计了反射，透射和浸没透射几何结构的大带宽，高效率，高色散介质光栅。本文提出了一种介质TIR光栅，它的-1dB带宽比全玻璃光栅的带宽增加了一倍。通过允许倾斜的薄片，短波长衍射效率被额外地提高。光栅超过了整个八度的闪耀的金色光栅。设计了一种浸没式透射光栅，其-1dB带宽是全玻璃透射光栅的三倍，并且在几乎整个倍频程上超过了等效的经典透射光栅。提出了一种具有高折射率埋层结构的透射光栅。该光栅在设计波长处的衍射效率为100%，在整个倍频程上超过了等效的熔融石英光栅。
2008-09-30 physics.optics
Experimental Scaling of Diffraction Efficiency in Laser-Induced Plasma Gratings
Princeton University（普林斯顿大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
研究通过空间结构化离子化在干涉场中形成等离子体-中性分子光栅，实现高强度超短脉冲的高效衍射，展示出高损伤阈值和可扩展性。
2026-04-30 physics.optics
Fraunhofer diffraction at the two-dimensional quadratically distorted (QD) Grating
根据夫琅禾费衍射和傅里叶光学原理，建立了二次畸变（QD）光栅的二维数学模型。采用离散采样和二分法对量子点光栅衍射图样进行了数值求解。该二维数学模型为量子点光栅的精确设计提供了理论依据，提高了多平面同时成像系统的光学性能。
2018-03-21 physics.class-ph physics.optics
Enhancement of 3rd-harmonics generation during ultrashort pulse diffraction in multi-layer volume-grating
成功的三次谐波相位匹配方法包括双折射晶体中的相位匹配和周期极化畴晶体中的准相位匹配。然而，这些方法在某些各向同性材料（例如熔融石英和光敏硅酸盐玻璃）中是不可行的。各向同性材料中的体光栅可以独立地产生频率转换波。单层体光栅的缺点之一是不能通过增加光栅厚度来提高谐波发射的亮度。为了提高各向同性介质中的三倍频效应，本文设计了一种分层子光栅三倍频器件：子光栅平行排列，并预先制作了相邻子光栅之间的栅形错位。在三倍频的相互作用长度的扩展方面，我们的多层子光栅在形式上等价于传统QPM方法中的多层周期极化晶体（例如锂酸盐）。计算结果表明，N层（N >2）体光栅的TH输出强度比单层体光栅的TH输出强度高N × N倍，比无面形失调时的N层体光栅的TH输出强度高N倍。讨论了光栅厚度随机误差对归一化转换效率的影响。
2013-07-23 physics.optics
Dynamical theory of diffraction on moving grating
在缓变振幅近似的框架下，发展了中子在运动相位光栅上衍射的多波动力学理论。分析了光栅速度、光栅周期和狭缝高度对各衍射级的离散能谱和强度的影响。
2015-02-16 cond-mat.soft physics.optics
Enhanced second harmonic generation and photon drag effect in a doped graphene placed on a two-dimensional diffraction grating
理论上研究了平面波入射到二维衍射光栅上的掺杂石墨烯上引起的二次谐波和光子拖曳效应。石墨烯的相关非线性电导率通过半经典处理与唯象弛豫得到。光栅不仅作为等离子体耦合器，而且作为石墨烯等离子体的色散调制器。结果，通过激发第一和/或第二谐波频率的石墨烯等离子体激元极化激元，强烈增强了第二谐波产生。在第一谐波频率下激发等离子体激元也会强烈增强光子拖曳效应。由光子拖曳效应引起的直流电流向入射光的前向和后向流动，这取决于所涉及的调制等离子体激元模式。
2018-10-03 physics.optics
Optimization of neutron diffraction from phase-gratings
最近发展的相位光栅莫尔中子干涉法有望进行广泛的有影响力的实验，从材料微观结构的暗场成像到基本常数的精确测量。然而，使用该莫尔干涉仪获得的3%的对比度远低于使用理想光栅的30%的理论预测。有人怀疑，相位光栅的非理想方面是导致这种缺陷的主要因素，并且相位光栅需要进行定量评估和优化。在这里，我们从相位光栅使用布拉格衍射晶体来确定最佳的相位光栅取向的中子衍射的特点。我们显示出明确的衍射峰，并探讨扰动的衍射峰和干涉仪的对比度作为光栅对准的函数的影响。该技术有望通过提供光栅对准的原位辅助来提高光栅干涉仪的对比度。
2018-11-13 physics.ins-det physics.optics
Demonstration of 3-port grating phase relations
通过对三端口耦合法布里-珀罗腔的研究，我们从实验上证明了三端口光栅的相位关系。设计并制造了两种不同的光栅，它们具有相同的第一级衍射效率，但在它们的第二级衍射效率上有很大的不同。利用这种光栅作为法布里-珀罗腔的耦合器，我们可以验证三端口光栅相位的早期理论描述的结果。
2007-07-04 physics.optics
All-reflective coupling of two optical cavities with 3-port diffraction gratings
采用功率回收技术可以提高法布里-珀罗臂腔迈克尔逊型激光干涉仪的散粒噪声极限灵敏度。在这种方案中，功率回收腔与干涉仪的臂腔光学耦合。由于中心耦合镜传输相当高的激光功率，并且可能显示热透镜效应、热折射噪声和光热折射噪声，因此出现问题。这种反射镜的低温冷却也具有挑战性，因此热噪声成为一个普遍的问题。本文从理论上研究了一种基于三端口衍射光栅的双光腔全反射耦合方案。我们表明，高精细臂腔的功率回收是可能的，而不通过衬底材料传输任何激光功率。令人惊讶的是，光栅的三个输出端口的功率分配比是不关键的。
2010-04-13 physics.optics
A modal model for diffraction gratings
本文介绍了一种较为通用的模式光栅计算算法。允许任意剖面、深度和介电常数。允许由子光栅构建的光栅，以及线侧壁上的涂层和任意复杂结构。支持圆锥角和良导体。
2002-09-11 physics.comp-ph physics.optics
Holophotography with a diffraction grating
深度的颜色编码被示出为自然地发生在通过普通白光照明下的衍射光栅观察到的物体的图像中。然后从单个视点获得合成图像，这是一种可以应用于立体摄影的现象。图像可以记录在普通的彩色照片中，通过普通的彩色3D眼镜提供了一种简单的视觉解码方法。本文叙述了在三维复制中获得最大保真度的基本方程和摄影方法。其结果是一张照片，有能力登记的所有意见，一个物体在一个连续的序列，这是所谓的全息摄影和以前获得的手段全息图。通过消除对激光器和全息胶片的需要，可以预见一种白光全息术的新技术。
2007-03-28 physics.optics
Resonant properties of composite structures consisting of several resonant diffraction gratings
本文从理论上和数值上研究了由均匀层分隔的多个亚波长谐振衍射光栅组成的复合结构的谐振光学特性。使用散射矩阵形式主义，我们证明了由N个光栅组成的复合结构具有N阶的多重透射率零点。结果表明，在满足法布里-珀罗共振条件的光栅间距处，形成了（N-1）-简并束缚态。严格的数值模拟结果充分证实了理论预测的复合结构中的多个零点和BIC的形成。在BIC附近，观察到与电磁感应透明非常相似的效应。我们表明，通过适当选择的光栅分离的层的厚度，几乎矩形的反射率或透射率的陡峭的斜坡和几乎没有旁瓣的峰值可以得到。特别地，所提出的示例之一证明了获得具有显著亚纳米宽度的近似矩形透射率峰的可能性。所提出的结果可以在光学滤波器、传感器和光学微分和光信号变换器件的设计中找到应用。
2019-07-04 physics.optics
Precise and diffraction-limited waveguide-to-free-space focusing gratings
我们提出了波导光栅器件的设计和表征，该器件将来自单模、高折射率对比度介质波导的$λ=674$ nm处的可见波长光耦合到自由空间光束，从而在距光栅设计的距离和角度处形成微米级衍射极限光斑。鉴于在空间选择性光学寻址的应用，并在以前的工作中类似的设备，从主高斯瓣$25$微米的焦点和下降到$5\times10^{-6}$水平的相对强度的偏差的特点，以及，我们表明，沿一维这些弱旁瓣的强度接近所施加的限制衍射从有限的领域范围内的光栅区域。此外，我们的特点在焦点区域的偏振纯度，观察在焦点的中心低杂质$< 3 \times 10^{-4}$的相对强度。我们的方法允许快速、直观地设计具有这种性能的器件，其可以应用于捕获离子量子信息处理中，并且通常应用于需要从芯片表面到10 s-100 s微米的对象的光学路由的任何系统中，但是受益于平面制造的电介质集成光学器件的平行度和密度。
2017-05-09 physics.optics
High-efficiency 2D Grating Design for the Magneto-Optical Trap: Enhancing Intensity Balance and Reducing Optical Complexity
本文设计并数值验证一种纳米孔二维衍射光栅，利用RCWA与GA优化，实现780 nm光四束一级衍射的效率与手性平衡，并提升GMOT性能和制造鲁棒性。
2025-03-15 physics.optics
Application of Volume diffraction grating for TeraHertz lasing in Volume FEL (VFEL)
研究了金属丝构成的体谐振腔中感应辐射的产生。结果表明，使用这种体积衍射光栅可以提高太赫兹范围内的激光效率。得出了对光束和光栅参数的要求。
2002-09-06 physics.gen-ph physics.optics
Generation of radiation in free electron lasers with diffraction gratings (photonic crystal) with the variable spacial period
得到了描述衍射光栅（光子晶体）参数变化时自由电子激光产生过程的方程。结果表明，采用周期可变的衍射光栅（光子晶体）可以显著提高辐射输出。指出了利用衍射光栅（光子晶体）可以在系统中产生周期可变的动态摇摆器。这为研制双级联变参数自由电子激光器提供了可能，其效率可明显高于常规系统。
2006-08-07 physics.acc-ph physics.optics
Ultra-broadband Terahertz Perfect Absorber Based on Multi-frequency Destructive Interference and Grating Diffraction
由于其在频谱成像系统和反雷达隐身中的潜在应用，宽频带高吸收材料引起了人们极大的兴趣。本文提出了一种偏振无关、超宽带、全向的太赫兹吸收体，并对其进行了制备和评价。实验结果表明，在0.75~ 2.41THz的频率范围内，薄膜的吸收率可达95%以上。由于层间的多频相消干涉和光栅的阻抗匹配条件，在0.88 THz、1.20 THz、1.53 THz、1.96 THz和2.23 THz处的5个连续吸收峰合并成一个超宽带吸收谱。
2014-09-22 physics.optics
Synthetic-Aperture Super-Resolution Imaging via Spatial-Frequency Shift in Near-Field Diffraction
School of Electronic Science and Engineering, Southeast University（东南大学电子科学与工程学院）；School of Optoelectronic Engineering, Henan Normal University（河南师范大学光电工程学院）；School of Computer and Electronic Information, Nanjing Normal University（南京师范大学计算机与电子信息学院）；Yangzhou Jinghong Laser Technology Co., Ltd.（扬州景弘激光技术有限公司）
提出一种基于旋转光栅的合成孔径超分辨方法，通过多方向成像拓宽空间频率覆盖，结合物理先验引导的多通道深度学习网络融合图像，仅用三个方向即以λ/3.9分辨率重建物体。
2026-09-22 physics.optics
Diffraction gratings based on multilayer silicon nitride waveguide with high upward efficiency and large effective length
芯片级光探测和测距需要高向上衍射效率和大有效长度的衍射光栅。在本文中，我们提出了一种基于多层氮化硅波导的衍射光栅，理论上实现了92 $\%$，近场有效长度为376 $μm$，远场发散角为0.105 $^{\circ}$在850 nm波长的向上衍射效率。基于蒙特卡罗分析，衍射光栅对工艺变化具有高容限。当条件是$\pm$ 5 $\%$层厚度变化、$\pm$ 50 nm光刻变化和$\pm$ 20 nm波长漂移时，超过71个$\%$的光栅样品具有高于80 $\%$的衍射效率，并且100个$\%$的样品具有大于200 $\%$的有效长度（对应于远场发散度<0.2 $ ^{\circ}$）。此外，通过改变刻蚀层厚度和光栅占空比，可以将向上衍射效率高于90 $\%$的光栅的近场有效长度从数百微米调整到厘米。这种衍射光栅在可见光到近红外波段的光学传感和成像中具有潜在的应用。
2021-12-21 physics.app-ph physics.optics
Spectroscopy of ultracold neutrons using diffraction by a moving grating
用飞行时间傅里叶谱仪测量了中子移动光栅衍射实验中出现的超冷中子能谱。同时观察到了五条衍射线。所得数据与基于运动光栅中子衍射多波动力学理论的理论预测符合得很好。
2016-02-07 nucl-ex physics.optics
Diffraction grating characterisation for cold-atom experiments
研究了半导体微加工光栅的光学特性，为简化冷原子实验提供了理论依据。这项研究需要表征衍射效率作为涂层，周期性，占空比和几何形状使用超过100个不同的光栅的功能。讨论了实验中使用的关键参数，如衍射角和波长，并展望了实现最佳超冷实验条件。
2016-01-27 physics.atom-ph physics.optics
Emerging beam resonances in atom diffraction from a reflection grating
我们报告观察新兴的光束共振，众所周知的瑞利-伍德异常和阈值共振的光子和电子衍射，分别在原子光学衍射实验。研究了氦原子束掠入射时经闪耀直纹光栅反射后的衍射特性。光栅的总反射率以及衍射光束的强度揭示了瑞利入射角处的异常，即，当另一衍射光束平行于光栅表面合并时。所观察到的异常进行了讨论的瑞利和法诺的经典波动光学模型。
2010-05-19 physics.atom-ph physics.optics
Asymptotic theory of microstructured surfaces: An asymptotic theory for waves guided by diffraction gratings or along microstructured surfaces
一个有效的表面方程，封装的微观结构的细节，开发微结构表面建模。推导出的方程准确地再现了表面波现象的一个关键特征，由周期性几何形状产生，通常称为瑞利-布洛赫波，但也有其他名称，如光子学中的欺骗表面等离子体激元。几个说明性的例子被认为是和它示出的理论延伸到类似的波沿光栅传播。线源激励被认为是一个隐式的长尺度波长被确定和比较完整的数值模拟。我们还调查了非周期性的情况下，在结构中的一个长尺度的几何变化，并显示局部缺陷状态出现的渐近理论解释。
2013-07-21 physics.optics
Parametric behavior of diffraction on guided-mode resonant grating of subwavelength thickness
我们考虑嵌入周围介质中的二维介质周期网格衍射谱中的伍德反常。网格是亚波长的厚度，和波的衍射具有S-偏振的第一衍射最大值的出现附近进行了研究。我们将麦克斯韦方程组简化为具有三个参数的耦合模理论，这三个参数是网格中材料排列的积分特征。特别是，我们表明，这样的网格能够在参数化的窄频带内具有全反射率。该效应伴随着网格附近区域的参数消逝场增强。特别是，我们认为网格与正弦曲线的轮廓，并表明，这种类型的网格具有独特的衍射特性，由于没有导模耦合。对于这样的网格，有一个薄的透明窗口，在一个接近零透射的背景下，在稍微不正常的入射。我们估计什么是足够的网格大小和入射光束的平坦度来解决奇点。
2019-05-12 physics.optics
Far off-Bragg reconstruction of volume holographic gratings: A comparison of experiment and theories
我们进行了光的光学衍射实验的纳米颗粒聚合物体全息光栅在一定的角度范围内，也包括远离布拉格重放。三个衍射理论的比较-在相同的复杂程度上-与我们的实验结果表明，衍射的动力学理论和一阶两波耦合理论，使用β值方法拟合数据非常好。相比之下，流行的两波耦合理论，使用K-矢量闭合方法产生一个数量级更差的均方误差与差的拟合。这些发现必须考虑耦合强度和光栅厚度的准确测定。
2013-06-10 physics.optics
Fractal Diffraction Grating
我们考虑一个光学衍射光栅，其中开口狭缝的空间分布形成一个分形集。对最简单的三重Cantor型及其推广形式，解析地得到了通过分形光栅的夫琅禾费衍射图样。由此产生的干涉图案表现出原始分形的特征和它们的标度特性。
1998-02-04 math-ph math.MP physics.optics
Intrinsic resolving power of XUV diffraction gratings measured with Fizeau interferometry
介绍了一种利用斐索干涉法测量衍射光栅本征分辨本领的方法。该方法比基于长道剖面仪（LTP）的传统技术更精确，因为它对d-间距图未显示的长距离相位误差敏感。我们证明了来自Inprentus公司的机械规则XUV光栅的50，400分辨率。
2017-07-27 physics.ins-det physics.optics
Design and characterization of a simple polarization grating-based polarimeter
Università Roma Tre（罗马三大学）；Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）；U.C.M.（马德里康普顿斯大学）
本文提出一种简单实验，利用廉价偏振光栅介绍偏振衍射光栅，并展示其作为斯托克斯偏振计的应用。
2026-03-12 physics.optics
Study of wide-spectrum and high-resolution diffraction optical elements by stacks of binary phase gratings
本文从理论上研究了由低分辨率二元相位光栅叠层构成的宽光谱高分辨率衍射光学元件（DOE），即不同光栅层中的二维网格以指定的位移排列。我们改造的共同Kinoform算法，这种多尺度架构。数值计算表明，通过增加叠层的层数，可以提高衍射场的分辨率，显著提高光学元件在宽光谱范围内的稳定性。大幅度增加光栅层数的实际问题是理论上的光学设计效率和超薄光栅膜叠层的制造。
2018-07-21 physics.optics physics.pop-ph
