Fourier方法分析Moire条纹

该文用Fourier光学方法分析了分离一定距离的2个Ronchi光栅产生的Moire条纹。在第二块光栅后面直接观察,所得Moire条纹实质上为多光束干涉条纹。在第二块光栅后面加上滤波系统,适当滤波后,Moire条纹成为三光束干涉条纹或双光束干涉条纹。文中对滤波后的Moire条件进行了理论分析,给出了零号频谱滤波和Ⅰ号频谱滤频波下Moire条纹的方程和对比度,得到条纹的方程和对比度与两光栅间距的关系,并给出了与理论相一致的实验结果。     

计算机模拟Moire条纹现象

利用计算机图像技术产生周期性条纹方法模拟光栅叠加实现Moire条纹现象.考察Moire条纹的空间放大作用,研究一块光栅相对另一块平移时产生的Moire条纹移动过程,计算Moire条纹在平移过程中探测器的输出变化关系.     

激光全息照片光栅解析

一、引言一张全息照片,是由两束相干光波(物光波和参考光波)在记录介质中相互干涉而形成的。记录的是光波的干涉图样(或条纹)。这样的一张全息照片,就是一种衍射光栅。我们称它为“全息照片光栅”。以区别于一般特制的专用“全息光栅”。这两列相干光波,在记录介质中相迂时的夹角大小以及光波的性质(平面波或球面波)决定了全息底片光栅的性质,因而也决定了各种类型全息图的特征。一张全息照片既可是透射衍射光栅,也可是反射衍射光栅,或者既有透射衍射光栅,又有反射衍射光栅的复杂条纹     

级联长周期光纤光栅的模式耦合与干涉机理

针对级联长周期光纤光栅(CLPFG)的光传输特性存在模式耦合和模式干涉2种不同角度的解释,基于耦合模理论和传输矩阵法,系统研究了CLPFG中的模式耦合与干涉机制,厘清参与马赫-泽德干涉的纤芯模成分,得到模式干涉的相干表达式,从而将模式耦合和干涉机制从理论本质上统一起来;同时深入分析了光栅长度L对干涉条纹结构特性的影响.结果表明:L=L_0(最佳长度)时,中心波长处条纹对比度达到最大值;LL_0时,条纹整体对比度下降,在整个波长范围内无法达到最大对比度;LL_0时,中心波长处的对比度下降,但在中心波长两侧的2个对称波长处可达到最大的条纹对比度.该研究结果可为基于CLPFG的通信和传感器件应用提供理论指导.     

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法，随工作台的移动，光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移．阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法。二次衍射光线的两两迭加，形成两组干涉条纹信号，且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比，通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移；检测光路布置在工作台下方，通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器．实验分析了工作台的测量精度，有效分辨率提高到10nm．     

位相测量轮廓术中二元误差扩散光栅的应用研究

三维传感系统中,二元误差扩散编码光栅可应用于产生质量较好的正弦结构光场．针对光场对比度下降问题,本文提出一种改善方法．计算机仿真实验表明,系统点扩散函数为椭圆对称高斯函数时,应用二元误差扩散编码光栅可得到对比度较强正弦光场,PMP系统抗干扰性增强．     

激光全息云纹干涉法测定高温合金材料断裂特性的试验研究

采用激光云纹干涉装置对航空高温合金材料在高温下的断裂韧性进行了测试。利用电化学方法直接在被测试件表面刻蚀零厚度光栅，拓展了高温合金云纹干涉法的研究空间，应用4f成像系统构成傅立叶光学滤波光路，进一步改善了莫尔(Moire)条纹的图像质量，提高了云纹干涉法的测量精度。     

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。     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

白光散斑法的几个基本问题

本文进一步分析了白光散斑全场位移分析公式,给出全场分析法与逐点分析法衍射晕、灵敏度以及条纹级数之间的关系,讨论了白光散斑法的最小可测位移,给出一种简单的提高白光散斑灵敏度的方法,使其测量灵敏度接近波长级。本文还给出二种干涉条纹级数判别与细分及计算刚体位移影响的方法。     

平条纹面体光栅内部光场的分析

本文从推广的二阶耦合波理论出发,对平条纹面光栅衍射这一物理过程进行分析。主要内容包括:1) 光栅内光场结构的分析,2) 模式与耦合的关系,3) 一种度量不同级光场之间耦合程度的方法,4) 布拉格条件与简并条件的关系,5) 级间能量传递过程的分析,以及 6) 边界参量对衍射的影响。     

光学干涉、衍射模拟软件设计

利用Monte-Carlo方法编写了劈尖和牛顿环的干涉以及单缝和光栅的衍射现象的计算机实现程序。可以调整参数,观察各种实验结果。特别是可以观察到劈尖用来检验带有凹痕的平面时出现弯曲的干涉条纹现象,以及做牛顿环实验当平凸透镜离开平面玻璃时干涉条纹变化情况。     

光学干涉、衍射模拟软件设计

利用Monte-Carlo方法编写了劈尖和牛顿环的干涉以及单缝和光栅的衍射现象的计算机实现程序。可以调整参数，观察各种实验结果。特别是可以观察到劈尖用来检验带有凹痕的平面时出现弯曲的干涉条纹现象，以及做牛顿环实验当平凸透镜离开平面玻璃时干涉条纹变化情况。     

散斑光场干涉特性的研究

给出一种新的实验方法观察散斑光场的干涉条纹.实验中用强度关联测量可以观测到非相干光的鬼干涉、鬼成像和亚波长干涉,而我们在实验中直接用强度测量的方法来观察散斑光场的相干性,直接将强度叠加得到了类似双缝干涉的图样,并给出了理论解释,理论分析的结果和实验得到的图像相一致.     

波动光学条纹公式及其条纹级次的讨论

文中就如何正确书写波动光学的条纹公式进行了讨论。从光的干涉和衍射条纹与光程差之间的关系出发,分析了杨氏双缝、薄膜干涉和单缝衍射相关公式中正、负符号的问题,条纹级次的取值范围及其对应的物理意义,并介绍了求解光栅衍射条纹数目的一般方法。     

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的矩形光栅，基于其Ｆｒｅｓｎｅｌ衍射方程，从理论上分析了光栅射光场为纯位相分布的条件，即在分数Ｔａｌｂｏｔ距离ｚ＝（ｐ／２Ｍ）ｚｔ处，当ｐ为与Ｍ互质的正整数时，光栅的衍射光场为纯位相分布，而且给出了此时衍射光场的振幅和位相分布折解析表达式。     

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。     

Talbot干涉仪反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响

为了高效地制作光纤光栅，分析了Talbot干涉仪，基于电磁理论，考虑准分子激光器空间相干性和时间相干性的影响，同时将反射镜转角作为模型的关键参数，建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型，该模型能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布情况．又利用该模型讨论了Talbot干涉仪两反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响。计算结果表明，两反射镜转角误差对Talbot干涉仪的远场干涉的对比度影响很大。因此，在制作光纤光栅时，应尽量保证Talbot干涉仪反射镜转角的准确性。     

无需等高共轴调节且快速测量凸透镜焦距

提出了一种基于夫朗和费衍射测量凸透镜焦距的方法。一束平行光垂直入射光栅,从光栅出射的衍射光经待测凸透镜后照射CCD。CCD沿轨道平移,同时计算机记录正负一级衍射条纹最细时CCD在轨道上的位置及条纹在CCD上的位置,然后计算机分别计算出这两个位置和这两条纹的间距,最后计算机根据夫朗和费衍射公式计算给出待测透镜的焦距。这种测量方法无需调节待测凸透镜与测量系统等高共轴,也无需测量物距、像距等,而且快速、准确、不受景深影响。     

光栅衍射中双光栅法消除缺级现象研究

分析光栅衍射光谱中的缺级现象对光栅衍射实验的影响,讨论了光束正入射和斜入射时衍射条纹的宽度和位置问题,提出了利用两个平行放置的光栅来消除缺级的可行性．