夫琅和费衍射的计算机模拟

用数值计算方法，讨论了夫琅和费衍射特征，对光学实验的计算机模拟及数字成像有指导意义．     

用双光路方法精确测量光栅衍射效率

光栅衍射效率是光栅的重要参数．设计了用双光路并利用计算机作数据采集和处理来测量光栅衍射效率的方法．实验中使用的微电流放大器的分辨能力为10pA．自行研制了数据采集卡以及编写了基于计算机的增强型并行接口（enhanced parallel port，EPP）协议的软件，使得测量精确度达到2．1％．能够较好地满足光栅衍射效率的测量．     

基于周期阵列抽样孔的非迭代实时相干衍射成像

提出了一种从远场衍射强度图样实现实时相干衍射成像的非迭代方法．该方法利用特殊设计的周期正方阵列抽样针孔对待测物体的菲涅耳衍射场的波前进行抽样,用CCD记录其远场衍射图样．在计算机中对其处理,可以直接从远场衍射图样的逆傅里叶变换中提取物波的抽样复振幅数据,再利用标量衍射理论对物体重现．因为该方法只需要对一幅远场衍射图样进行测量,避免了迭代算法,而且从理论上不需要透镜,它可以在较广的波长范围内实现实时相干衍射成像．     

锥形透镜对球面波的传输变换特性

用衍射理论及稳相法推导了锥形透镜后产生的衍射模式．给出了相应的计算公式及仿真结果，并与平行光束入射的计算公式及仿真结果作了对比，给出了结论．     

平面波照射下Ronchi光栅的菲涅尔衍射及计算机模拟

用频谱分析的方法分析了平面波照射下朗奇光栅的菲涅尔衍射,分析了复振幅及光强分布,并做了复振幅与光强的计算机模拟,由模拟结果讨论了菲涅尔衍射区的泰伯特像的特征。     

用X射线小角衍射图研究DPPC分散体

用Ｘ射线衍射法研究散射能力弱的生物膜时，缩短衍射时间并能获得可靠的数据是本研究的目的。用小角Ｘ射线衍射相机及位置灵敏探测器两种实验装置对用二棕榈酰磷脂酰胆碱（ＤＰＰＣ）制备的多层脂质体进行小角Ｘ射线衍射研究，文中简要叙述仪器工作原理，样品制备方法及实验结果，由得到的五级衍射环和四级衍射峰，计算出相应的重复周期为 ６．３ｎｍ和６．４ ｎｍ。     

球面波照射下Ronchi光栅的菲涅尔衍射及计算机模拟

用频谱分析的方法分析了球面波照射下朗奇光栅的菲涅尔衍射,分析了复振幅及光强分布,并做了复振幅与光强的计算机模拟,由模拟结果讨论了菲涅尔衍射区的泰伯特像的特征。     

傅里叶变换的无透镜光学实现

用发散球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射，实验物体的傅里叶变换；用汇聚球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射，实现物体的逆傅里叶变换，提供了一种无透镜傅里叶变换模式，对光学信息处理具有实用价值。计算机模拟结果验证了理论的可靠与可行。     

位相光栅的矢量和标量衍射理论的分析比较

从Maxwell方程组和电磁场的边界条件出发,对位相光栅进行了严格的电磁分析,得到了计算各级衍射效率的公式．在光栅周期分别等于λ,5λ,10λ的条件下,用矢量衍射理论对位相光栅的衍射特性进行了分析,并与标量衍射理论的计算结果作了比较,得到了一些有用的结果．     

X射线双晶衍射研究LP－MOVPE生长的InGaAs／GaAs应变超晶格

用金属有机气相外延（ＬＰ－ＭＯＶＰＥ）生长了一系列具有不同应变、不同周期以及不同缓冲层的ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变超晶格．用Ｘ射线双晶衍射方法得到了样品的摇摆曲线．结合计算机模拟得到了样品的应变、组分等结构参数．对不同缓冲层的超晶格结构也进行了分析     

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.     

点源圆孔衍射光场的计算

圆孔衍射对光束的传输与变换、光学成像系统的衍射成像及光信息处理的调制与滤波等方面有着重要作用。先由菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式得到点源圆孔衍射的积分表达式,然后提出点源圆孔衍射的一种数值计算方法,推导了点源圆孔菲涅耳衍射及其特殊情况夫琅禾费衍射的解析计算式,并利用Matlab软件模拟了傍轴区的衍射场,模拟实验表明了这两种计算方法都是有效而可靠的,有利于衍射理论与技术的发展。     

近场衍射中稳相点的菲涅耳衍射

用标量衍射理论分析了菲涅耳衍射的近似条件,对稳相点的菲涅耳衍射进行了计算,并讨论了稳相点菲涅耳衍射的物理图象.     

平面孔的远场矢量衍射理论及其标量近似

在矢量衍射理论的基础上,给出了偏振光、自然光照射的情况下,平面孔远场衍射的矢量描述,与标量衍射理论进行了比较,指出了标量衍射理论的误差及适用范围;对于孔径与波长相当的微小孔的大角度衍射,标量衍射理论存在一定的误差,而必须采用矢量衍射理论.文章以圆孔衍射为例作了详细讨论.     

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。     

微小圆孔的近场衍射光强的空间分布特性

采用严格的矢量衍射理论,研究了平面光波垂直入射微小的圆孔光阑后的近场衍射光强的空间分布,模拟计算了衍射光强的空间分布.Matlab仿真结果表明,近场衍射既属于菲涅耳衍射,又接近于夫朗和费衍射.     

圆角矩形环的夫琅禾费衍射及其应用

针对圆角矩形环的夫琅禾费衍射精确解尚未获得的问题,建立圆角矩形环孔径的数学模型,基于基尔霍夫衍射积分公式,通过曲线坐标变换关系,利用傅里叶变换,得到圆角矩形环的夫琅禾费衍射精确解.作出该类环的衍射图样,并通过将圆角矩形环的夫琅禾费衍射推广到特例情况验证了研究结果的正确性.进一步分析表明,圆角矩形环衍射图在椭圆轮廓下出现了许多次级衍射峰,随着圆角矩形环的缺角因子减小或者环宽度增大,次级衍射峰特征逐步减弱,衍射图形趋于顺滑.最后,利用图形的可视化及特例推广说明了本研究在教学中的一些应用.     

关于由衍射片背面反射光形成的衍射图样的讨论

在光的衍射实验中,一般看到的是由通过衍射片的直射光形成的衍射图样,但在衍射片的另一面,同样存在着另一个衍射图样,它是由衍射片的背面反射光形成的,两个衍射图样关于衍射片对称.文章给出了这种实验现象,并用巴比涅原理解释了这种现象.     

任一衍射屏的构建及其夫琅禾费衍射仿真

基于数字图像处理,讨论了获取衍射屏的线性规划法和数字图像截取法,指出线性规划法只适用于构建能写出数学表达式的有规律图形的衍射屏,而数字图像截取法则可用于构建任何有规律的、无规律的复杂图形衍射屏。对获取的各种衍射屏进行傅里叶变换,就能得到该衍射屏的夫琅禾费衍射图样,大量的仿真结果对学习衍射理论、开辟衍射理论新的应用以及指...     

对夫琅禾费圆孔衍射场基本特征的讨论

在用远场条件下接收衍射场的装置进行夫琅禾费衍射实验。但实验结果会表现出对夫琅禾费衍射理论值的偏离，光强的极小值提高，极大值降低，振荡幅度减弱，艾里斑增大．根据菲涅耳-基尔霍夫衍射公式，利用贝塞尔函数的积分表达式得出夫琅禾费衍射场的光强级数解，进而讨论了衍射场的基本特征．