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     

纯迭加态光场的位相特性研究

用ＰＢ位相理论研究纯迭加态光场的位相特性。结果表明，纯迭加态位相概率密度总是正弦分布的。纯迭加态│ψ〉ｐｑ＝α│ｐ〉＋β│ｑ〉ｐ）的位相概率密度函数的周期为２π／（ｑ－ｐ），位相概率密度函数在θ０￣θ０＋２π范围内是（ｑ－ｐ）峰结构，位相涨落随（ｑ－ｐ）增大而增大。     

位相光栅的衍射光强

本文用波动光学方法导出了位相光栅的夫琅和费衍射光强公式,并对结果进行了讨论.发现位相光栅的衍射光强比非相位线光栅衍射光强大4倍,位相的变化对衍射光强起调制作用.     

DICKE模型中光场位相性质

利用Ｐ－Ｂ位相理论，分析了强光场下ＤＩＣＫＥ模型中光场位相几率分布的动力学特征，研究了光场位相的变化规律。在一定条件下，光场位相保持最小不定态，并且还可能受到压缩。     

透射式位相光栅矢量衍射特性的实验研究

实验研究了透射式全息位相光栅的矢量衍射特性,实验结果表明当光栅常数接近或小于入射波长时,等光强的P、S偏振光入射,其各级衍射光强明显不同.经分析得知这种偏振依赖是由两方面的因素引起:玻璃基底的影响和光栅本身的矢量衍射特性所致.用时域有限差分方法(FDTD)模拟了光与位相光栅的相互作用,结果表明光栅本身的偏振依赖是由矢量衍射中P、S偏振光在光栅中形成的相对位相延迟不同引起的.     

几种位相光栅机械移动的效应和理论

位相光栅移动效应的理论首先由Raman-Nath于1932年提出,并在声行波,以后在声驻波传播所形成的位相光栅的实验中,予以证实。我们在用机械移动位相光栅的实验中,也证实了这个理论,但这个效应的理论推导,大都从解Maxwell方程出发。本文用Huygens-Fresnel原理,以正弦位相光栅的移动为基础,推导了几种不同位相光栅的衍射角度,移频效应,及衍射强度的表达式。着重围绕移频效应进行了讨论,又对各类位相光栅进行了全面的比较和总结,推导直捷,物理意义明确。我们以此理论在实验上证实了方波位相光栅的可行性,并预期有相当的应用前景。从驻声波住相光栅的结果中,对如何选择所需衍射光的级次,在实践中也有指导意义。     

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。     

对光栅调节假彩色的理论分析

将物体的复振幅透过率分解为复数傅里叶级数,则在白光信息处理系统中,物体的第n级频谱在输出面上产生的光场复振幅,就是该级数中相应的系数.用这种新方法分析了振幅光栅对光栅编码位相图片的假彩色的调节作用,求出了精确解,改进了已有文献的不足之处,并分析了位相光栅对假彩色的调节作用.     

体光折变栅的高阶衍射

本文探讨了在光折变晶体写入体相位栅产生高阶衍射的物理机制，在光栅的写入过程中，振幅和位相耦合分别引起光栅振幅和位相的不均匀，这两种不均匀性导致光栅波矢的附加横向分量，后者可有效地补偿高阶衍射的波矢失配，同时一旦高阶衍射在晶体表面出现，具有高增益值的光折变值晶体通过多波耦合将保证它随传播距离增长，这是在光折变晶体中形成高阶衍射光束的重要原因。     

平面变栅距位相光栅位移传感器的测量精度极限

提出用透射式变栅距位相光栅作位移传感器,用标量衍射理论讨论了这种传感器的测量精度与光栅的起始栅距及栅距变化系数之间的关系,同时用时域有限元差分(FDTD)算法计算了变栅距位相光栅的衍射场,计算结果表明受衍射偏振特性的影响,这种位移传感器的测量精度在理论上存在极限.     

基于双光栅衍射的规则涡旋光阵列产生方法

本文提出了一种利用双光栅衍射获得规则涡旋光阵列的方法,将设计的两光栅分别加载到两个空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)上,平面光波依次垂直通过两光栅,通过改变两光栅的衍射距离获得相位分布不同的涡旋光阵列,推导得出涡旋光阵列光场强度的表达式.针对两光栅的不同衍射距离产生涡旋光阵列的峰值强度进行了分析,得出了产生高质量涡旋光阵列的最佳衍射距离.模拟实验表明,利用双光栅衍射的方法可获得高质量的规则涡旋光阵列.该方法装置简单容易实现,为产生规则涡旋光阵列提供了一种新途径.     

单原子微波激射器中场的位相演化特征

利用Ｐｅｎｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ位相理论和Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型研究单原子微波激射器中场的位相演化特性，具体计算了初始光场是真空场时，场的位相几率分布函数与位相涨落。     

时空相干性对光栅真实感图象的影响

以基于波动光学的光栅衍射光照模型为基础,讨论了自然光照的条件下,光场的时空相干性对光栅衍射真实感图象的影响,并给出模拟控制参量。     

位相光栅彩色滤波器

准直白光入射到一定膜厚的知形位相光栅,由于光栅的消光机制,透过光栅的各级衍射光都具有一定的颜色,即矩形位相光栅可以作为彩色滤波器。水文介绍了产生颜色的机理和制作各色滤波器的方法。     

振幅和位相复合全息光栅的衍射效率

本文在讨论振幅和位相复合全息光栅的意义以后,应用傅里叶变换方法计算了振幅-振幅和振幅-位相复合全息光栅的衍射效率。对有一定相移和无相移的情况作出比较.     

一种新的莫尔条纹法

单色平行光照明全息双频位相光栅,1级衍射的直条纹投射到物体上,在另一相同光栅的1级衍射像中出现莫尔条纹.     

使用位相光栅衍射增强遥感图象中的线性构造

本文提供了一种用于定向增强遥感图象中线性构造的位相光栅衍射法,并叙述了其工作原理.使用位相光栅从五个方向增强了地球资源卫星图片中沂沐断裂带的线性构造.当转动位相光栅时,垂直于光栅线的线性构造得到增强,而平行于光栅线的线性构造则被减弱,所得结果良好.本方法快速,有效,价廉,易于推广使用,我们相信这将为地质线性构造分析工作者提供一种简便的方法.     

透明物体经透镜成像的光场分布

给出均匀透明物体经透镜成像后观察面上的光场分布公式,计算了焦距和二倍焦距处观察面上的光波复振幅和光强。结果表明,焦点处观察面上的光场分布函数为一脉冲函数,而在二倍焦距处观察面上的光场与物体后表面的光场分布函数仅相差一个位相因子。     

用衍射方法确定平顶光学涡旋拓扑荷数

使用一种中心对称的正方形振幅光栅,分别计算了不同拓扑荷数的平顶涡旋光束经过不同空间频率的正方形振幅光栅后的夫琅和费衍射光场.结果表明,平顶涡旋光束经正方形振幅光栅后在远场的光强分布为亮斑阵列;选择合适的空间频率,即可以得到任何拓扑荷数的清晰的衍射图样;当拓扑荷数≥2时,衍射光强图样外围亮斑的个数为入射涡旋光束拓扑荷数的2倍.用此种衍射方法可以方便地测量入射光学涡旋的拓扑荷数.     

对位相全息光栅折射率调制度的估算

从讨论全息光栅理论出发,推导出位相型全息光栅折射率调制度、平均折射率、乳胶厚度和消隐角之间的关系,从而找到了估算位相型全息折射率调制度的一种新方法.理论分析得知衍射效率η与曝光量E的关系主要取决于全息光栅折射率调制度n1.同时,在波长为632.8nm,参、物光夹角为40°,参物之比为11的情况下,利用KT-D干板获得无吸收调制的位相全息光栅,测得相应的相对衍射效率和Bragg角偏移Δφ的关系曲线,并对其结果进行具体分析.图3,参5.