[发明专利]体布拉格光栅折射率调制度测量方法

权利要求书

1.一种体布拉格光栅折射率调制度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、获取所述体布拉格光栅的厚度；

S2、根据所述厚度确定在布拉格条件下布拉格衍射效率随所述折射率调制度的第一变化曲线；

S3、将所述第一变化曲线分为三个阶段，确定三个阶段所述体布拉格光栅的第一角度选择曲线轮廓；

S4、确定在不同所述折射率调制度情况下所述第一角度选择曲线轮廓对应的所述布拉格衍射效率与第一旁瓣衍射效率的第一比值；

S5、利用平顶准直光在所述布拉格条件下入射所述体布拉格光栅，分别获得第一衍射光功率和第一透射光功率；

S6、根据所述第一衍射光功率和所述第一透射光功率确定实际衍射效率；

S7、利用所述平顶准直光在非所述布拉格条件下入射所述体布拉格光栅，分别获得第二衍射光功率和第二透射光功率；

S8、根据所述第二衍射光功率和所述第二透射光功率确定第一旁瓣衍射效率；

S9、将所述实际衍射效率与所述第一旁瓣衍射效率的第二比值和所述第一比值进行比较，确定所述折射率调制度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4后，还可以包括：

利用发散光在所述布拉格条件下入射所述体布拉格光栅，获得所述体布拉格光栅第二角度选择曲线轮廓；

将所述第二角度选择曲线轮廓与所述第一角度选择曲线轮廓进行比较，得到实际折射率调制度的范围。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

根据耦合波理论，有损的所述体布拉格光栅的角度选择性可以描述为：

其中，η为衍射效率，Δn为所述折射率调制度，α为吸收系数，d为所述体布拉格光栅厚度，λ为入射光束的波长，Λ为所述体布拉格光栅周期，θ₀为布拉格角度，θ_r和θ_s分别为所述入射光束和衍射光束的角度，Δ_θ为角偏移量；

当所述入射光束在所述布拉格条件下入射到所述体布拉格光栅上时，即Δ_θ＝0，所述布拉格衍射效率可以简化为：

其中，η_Bragg为所述布拉格衍射效率；

根据所述布拉格衍射效率确定所述第一变化曲线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

根据有损的所述体布拉格光栅的角度选择性公式确定所述第一旁瓣衍射效率，所述第一旁瓣衍射效率为：

根据所述布拉格衍射效率和所述第一旁瓣衍射效率确定所述第一比值，所述第一比值为：

其中，γ为所述第一比值，Δθ₁为所述第一旁瓣的偏离角。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述三个阶段包括：

第一阶段，所述折射率调制度满足：

第二阶段，所述折射率调制度满足：

第三阶段，所述折射率调制度满足：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6具体包括：

获得所述衍射效率与衍射光功率和透射光功率的对应关系，所述对应关系为：

根据所述对应关系确定所述实际衍射效率，所述实际衍射效率为：

其中，η₁为所述实际衍射效率，p0为所述衍射光功率，p1为所述透射光功率，P2为所述第一衍射光功率，P3为所述第一透射光功率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S8具体包括：

获得所述衍射效率与衍射光功率和透射光功率的对应关系，所述对应关系为：

根据所述对应关系确定所述第一旁瓣衍射效率，所述第一旁瓣衍射效率为：

其中，η₂为所述第一旁瓣衍射效率，P4为所述第二衍射光功率，P5为所述第二透射光功率。