全像元件應用在光學訊號系統上的研究

Abstract

本論文探討利用全像元件在光學訊號系統上的應用，我們建立了 全像透 鏡，應用於光資訊讀取與半導體雷射光源的準直與形狀校 正；因此在光 學連接與光資訊讀取上的研究獲得了不少的成果。 在本論文中，我們首 先探討了全像光柵所需的耦合波繞射理論的 分析與重鉻酸銨明膠全像片 製作，利用此一全像材料我們可以拍 攝出穿透式與反射式的體積相位型 全像光柵，而此體積相位光柵 可以根據其光柵折射率調變量的大小，求 得所需的繞射效率，利 用此一實驗結果，我們組合了1對多光學連接模組 ，並證明其1x25光學連接的可行性。其次利用穿透式全像光柵所具有的繞 射光偏 極選擇性與波長選擇性，我們提出了相關的串接式與疊層式基片 型全像偏極與波長選擇元件；對單一的偏極選擇元件，我們所拍 出光柵 的輸出偏極消光比可達900:1，我們也利用全像光柵的特 性，提供光學 訊號利用光訊號本身的偏極態與波長進行自我定址 的傳輸，因此可以簡 單地應用在普通的光學連接網路中也可以應 用於光學通訊系統上。我們 也利用全像光柵，取代了磁光型光學 讀取裝置上的一些元件，減輕整個 系統的重量，同時我們也提出 適用於半導體雷射光源所需的準直與形狀 校正元件，此一元件是 分別考量半導體雷射不同方向發散程度不同所設 計，經初步實驗 證明，其準直後的光源，其發散程度在1公尺內不超 過10%，因 此也可以應用光學讀取裝置上；最後我們探討光學投影成像 方式 與其模擬模型，希望藉由此一較成熟穩定的製程條件下，我們可 以 製作出更穩定的全像元件，以應用在光學系統上。