2.5体积全息图 引言 2.5.1体光栅与布拉格衍射 2.52耦合波理论 253角度和波长灵敏性
2.5 体积全息图 引言 2.5.1 体光栅与布拉格衍射 2.5.2 耦合波理论 2.5.3 角度和波长灵敏性
引言 当记录介质较厚(厚度比记录的干涉条纹间距大的多) 时,两相干光束在介质内相互作用,形成三维光栅状 全息图,称之为体积全息图 这种全息图的吸收系数和折射率是周期变化的,它对 光的衍射作用如同三维光栅的衍射,再现时,仅当满 足布拉格条件时,衍射振幅才最大。 分析体光栅衍射特性的最基本、最经典的理论模型是 1969年Bel实验室 Kogelnik建立的一维平面波耦合波 理论
引言 ◼ 当记录介质较厚（厚度比记录的干涉条纹间距大的多） 时，两相干光束在介质内相互作用，形成三维光栅状 全息图，称之为体积全息图。 ◼ 这种全息图的吸收系数和折射率是周期变化的，它对 光的衍射作用如同三维光栅的衍射，再现时，仅当满 足布拉格条件时，衍射振幅才最大。 ◼ 分析体光栅衍射特性的最基本、最经典的理论模型是 1969年Bell实验室Kogelnik建立的一维平面波耦合波 理论
2.5.1体光栅与布拉格衍射 1)介质的相对介电常数c与空间坐标无关,即 常数时,为均匀介质,否则为非均匀介质。 2)E与电场强度无关的介质称为线性介质,否 则为非线性介质。 3)如果的大小与电场在介质中的方向无关, 为各向同性介质,否则,如果电场方向不同, E就不同,则为各向异性介质 4)本章假设记录介质是线性、均匀且各向同性 物光和参考光都是平面波
2.5.1 体光栅与布拉格衍射 1) 介质的相对介电常数r与空间坐标无关，即 常数时，为均匀介质，否则为非均匀介质。 2) r与电场强度无关的介质称为线性介质，否 则为非线性介质。 3) 如果r的大小与电场在介质中的方向无关， 为各向同性介质，否则，如果电场方向不同， r就不同，则为各向异性介质。 4) 本章假设记录介质是线性、均匀且各向同性。 物光和参考光都是平面波
布拉格定律 应该使连续散射波 同位相相加,以便 使衍射波振幅达到 极大值 当体光栅波矢K严 格等于介质中入射 光和衍射光波矢之 差时K=kks,则满 足布拉格条件,由 足够厚的折射率光 栅引起的最佳光衍 (a)形成 (b)衍射 射便会出现。 图2.12体光栅的形成和衍射
布拉格定律 ◼ 应该使连续散射波 同位相相加，以便 使衍射波振幅达到 极大值。 ◼ 当体光栅波矢K严 格等于介质中入射 光和衍射光波矢之 差时K=kr -ks，则满 足布拉格条件，由 足够厚的折射率光 栅引起的最佳光衍 射便会出现
布拉格定律(续) 当记录介质是均匀且各向同性时,通过观察波 矢图,布拉格定律K=kk可以改写成如下形 式 2 a sine=入 式中入为照明光束在介质内的波长,0为照明 光束与峰值条纹面之间的夹角,称为布拉格角, ∧为条纹面(体光栅)间距
布拉格定律（续） ◼ 当记录介质是均匀且各向同性时，通过观察波 矢图，布拉格定律K=kr -ks可以改写成如下形 式 2 sin= 式中为照明光束在介质内的波长， 为照明 光束与峰值条纹面之间的夹角，称为布拉格角， 为条纹面（体光栅）间距