光栅自成像关于频谱面的对称性理论和应用

运用傅里叶频谱分析的方法，探讨了周期性物体的自成像对透镜频谱面的对称性理论，研究了提高光栅衍射条纹对比度的方法，并阐述了几种应用。     

光栅的Fresnel衍射光场的纯位相分布研究

对于一开口比为1/M(这里M为正整数)的矩形光栅，基于其Fresnel衍射方程，从理论上分析了光栅衍射光场为纯位相分布的条件，即在分数Talbot距离z=(p/2M)z     

利用阿贝成像原理制作全息光栅的理论分析

用相干光源照射黑白光栅,并通过透镜得到黑白光栅的像。在黑白光栅的频谱面上设置光阑,仅让±1 级衍射光通过,这样在像平面就得到全息光栅。通过改变物距和像距,可以连续改变横向放大率,从而改变像平面上光强分布的空间频率,于是在像平面上就得到强度按余弦规律变化的全息光栅。     

不规则光栅在双光栅衍射中的作用分析

为了从理论上进一步对双光栅衍射成像状况进行了分析，该文其于双光机衍射成像理论及高斯分布统计理论，对双光栅像面光强分布状况做理论分析，并且分析了当两声光机中的一块发生不规则畸变时，像平面泊光强分布状况，同时也从理论上经出了双光栅衍射成像条件。最后，用计算机模拟和相应实验进行验证。     

一维弯曲光栅的泰伯效应

本文利用菲涅耳衍射理论对一维弯曲光栅的泰伯效应进行了研究.理论分析了一维弯曲光栅的菲涅耳衍射,得到衍射场的一般表达式,预言了借助光栅的弯曲和透镜的会聚可得出光栅放大、等大和缩小的像,数值模拟的结果给出了相应的验证.     

任意波阵面光波照射下的平面光栅自成像现象

该文研究发现在任意波阵面单色光波照射下的平面光栅还存在自成像。自成像面为与波阵面函数的二阶偏导数有关的空间曲面,且随着自成像与光栅之间距离的增大,像面弯曲加剧。自成像面上条纹密度与波阵面函数的一阶偏导数有关。利用对自成像特性的研究结果,本文还研究了Moire偏折法的基本测试原理和局限性。     

双光栅色散 - 汇合光谱成像效应的计算机模拟与实现简

根据双光栅色散-汇合光谱衍射成像系统光路与光栅方程，用Python程序语言编写了双光栅衍射成像过程的模拟实验程序。文中给出了计算式、算法流程以及图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的设计，所编写的程序不仅能模拟实际的双光栅色散-汇合光谱衍射成像实验，得到相关的实验数据，还能演示双光栅衍射成像过程中的光路变化与成像效果。     

双光栅色散-汇合光谱成像效应的计算机模拟与实现

根据双光栅色散-汇合光谱衍射成像系统光路与光栅方程,用Python程序语言编写了双光栅衍射成像过程的模拟实验程序。文中给出了计算式、算法流程以及图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)的设计,所编写的程序不仅能模拟实际的双光栅色散-汇合光谱衍射成像实验,得到相关的实验数据,还能演示双光栅衍射成像过程中的光路变化与成像效果。     

光栅衍射泰伯效应的实验探究

本文对菲涅尔衍射深区内光栅的衍射进行了实验研究。在实验上采用显微放大法对光栅的衍射进行了测量。实验结果表明在泰伯距离处,得不到清晰的泰伯像,而在距泰伯距离附近的传输距离处却能得到光栅的类泰伯像。     

光栅尺寸对光栅泰伯效应的影响

利用菲涅尔衍射理论分析了光栅的衍射，获得光栅菲涅尔衍射的一般公式．通过模拟计算发现了光栅有限尺寸对光栅泰伯效应的影响，并就光栅尺寸对不同泰伯距离处光栅衍射光强分布的影响进行了解释。     

基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

为更加形象、直观展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟特点,使用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出：光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。     

基于傅里叶级数的矩形光栅衍射分析

在波动光学中,光栅衍射是一个重要的内容。在《大学物理》课中,把矩形光栅衍射作为单缝衍射和多缝干涉来进行处理。基于正弦光栅的衍射规律,从傅里叶级数的角度来重新认识矩形光栅的衍射规律,把矩形光栅衍射看成是不同空间频率正弦光栅衍射结果的迭加。这一结果有助于对一般光栅衍射结果的认识和合理地利用光栅衍射进行空间滤波。     

光学中重要衍射规律的图象模拟

本文在衍射理论基础上通过计算机模拟分析及傅立叶变换方法进行图象模拟,实验模拟效果逼真,建立的物理模型对物理概念的理解形象直观.     

光栅参数与小波谱值的关系

推导了光栅参数与小波频谱值之间的数学关系.采用矢量衍射理论和标量衍射理论两种方法分别计算光栅的衍射效率,并分析两者近似相等的条件,导出光栅参数和小波谱值的关系.以墨西哥帽小波为例计算平面透射光栅的狭缝宽度,获得平面透射光栅参数、衍射效率和墨西哥帽小波谱值的关系.     

圆环光栅的夫朗和费衍射

本文给出了描述圆环光栅的透过率函数,并讨圆环光栅产生的夫朗和费衍射光场复振幅和光强分布的简单表达式,所得的理论结果,很好地解释了圆环光栅的实验现象。     

用衍射效率比测浮雕矩形光栅参量

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1%.     

利用Matlab实现光栅衍射可视化教学

通过Matlab编程研究透射光栅狭缝数对衍射光强分布的影响,结果发现：主极大的宽度随狭缝数N的增大而减小,其强度随狭缝数N的增大而增大;当N越大,次极大明纹的线宽越小,其光强越弱;当N很大时,次极大似乎完全消逝,形成明锐主极大的宽广连续暗的背景。这一结论,为光栅设计和优化提供较强的理论依据,对光栅衍射及其实验教学具有一定的应用价值。     

衍射分光与透射反射分光的分析比较

本文在全息记录系统中利用光栅的衍射特性,从理论上对光栅分尧进行了分析,讨论了衍射分光与光栅频率N的关系,并从实验上对光栅分光和半透半反分光等进行比较,总结了光栅分光的优越性.     

多缝夫琅禾费衍射现象仿真实现及分析

从光的衍射理论出发,论述了借助计算机和可视化程序设计语言仿真实现夫琅禾费衍射现象的衍射积分法和傅立叶变换法.运用上述2种方法仿真实现不同形式多缝(光栅)夫琅禾费衍射现象,其结果有助于理解多缝夫琅禾费衍射现象的特性和光栅的分光机理,为更好的设计和利用衍射光栅提供了有益参考.