自溯源光栅衍射效率的分析与研究

作者：梁利杰; 刘丽琴; 管钰晴; 孙佳媛; 邹文哲; 郭创为; 张玉杰; 褚小要; 郭斌; 雷李华^*

来源：红外与激光工程, 2023, 52(11): 299-307.

DOI：10.3788/irla20230356

• 自溯源光栅
• 严格耦合波方法
• 衍射效率
• Littrow角
• 测量

基于矢量衍射理论并采用严格耦合波方法建立了一种新型的自溯源光栅正弦结构及入射条件与衍射效率的理论模型；通过控制变量法分析了自溯源光栅结构参数、激光入射条件对衍射效率的影响规律；搭建了光栅衍射效率测量系统；结合光栅方程，计算了不同Littrow角对应的衍射效率。仿真结果表明：入射波为TM偏振态、入射波长为420 nm、入射角为80°时，自溯源光栅-1级衍射效率处于峰值状态，为4.3%；在Littrow结构中，入射波为TM偏振态、入射波长为415.51 nm、Littrow角为77.5°时，自溯源光栅-1级衍射效率达到最大，且接近非Littrow角对应的自溯源光栅的峰值衍射效率。实验结果表明：入射波为TM偏振态、入射波长为405 nm、入射角从65°～85°改变时，自溯源光栅的衍射效率呈上升到平稳再下降的趋势，67°～80°改变时，其衍射效率达到平稳最大值，其结果为0.6%左右，其衍射效率变化趋势与理论计算结果一致。

• 单位
  上海市计量测试技术研究院; 中国计量大学