小F数毫米波双曲透镜/扩展半球透镜成像特性分析

采用射线追迹结合Stratton-Chu矢量衍射分公式的方法分析计算了小F数双曲透镜和“倒置显微镜”的焦面成像特性,比较计算结果和实验数据发现,该方法是有效的。将2种透镜的焦面场功率分布和Airy斑分布进行对比,发现在双曲透镜后加上扩展半球透镜可以极大改善前者的成像性能,同时研究了双曲透镜的像场弯曲现象,分析了频率对像场弯曲的影响,还模拟了实际物体成像效果。     

高斯光束经球面透镜─圆锥透镜系统衍射后的光强分布

本文首次计算了由会聚球面透镜与圆锥透镜组成的激光环形聚焦光斑的光强分布、光能量集中分布以及离焦面上的衍射场分布，所得到的光场分布表达式，很适合于进行数值计算．     

双球面声学透镜优化设计

对双球面声学透镜在不同曲面形状参数条件下的声场进行数值计算，分析了透镜面形参数与声场分布特征的关系；根据在声场中尽可能长的范围内获得声束宽度较小、旁瓣水平适中的聚焦声束的要求，给出了双球面声透镜的优化面形参数。     

GRIN透镜的象差计算与分析

利用三阶光学追迹公式计算了GRIN透镜的初级象差,分析讨论了计算结果,为GRIN透镜的应用和设计提供了理论依据。     

截断参数对透镜衍射场分布的影响

基于菲涅尔衍射积分和将硬边孔径函数展开成有限项复高斯级数方法推导出了计算透镜衍射光强分布的解析表达式.所得的解析表达式克服了直接计算衍射积分的困难.应用这个表达式研究了截断参数(透镜的半径与高斯光束束腰半径的比值)对透镜衍射场分布的影响.数值结果显示,由于透镜的孔径对高斯光束的截断使得焦点向着透镜迁移,截断参数愈大,焦移量愈大,成像光斑愈大.     

光阑与透镜间距对聚焦高斯光束的影响

讨论高斯光束经过光阑,被一透镜聚焦后的轴上点光场分布,以及光阑和透镜的间距对最佳聚焦点的影响.理论计算结果表明,聚焦光场的光强分布与光阑和透镜之间的间距密切相关.     

自聚焦成象透镜

本文从光学成象理论分析了自聚焦透镜的原理,对日本板硝子(株)研制的自聚焦透镜列阵(SLA)的类型及特性进行了介绍,文章对自聚焦透镜的光学参数和外形尺寸计算方法作了讨论,并且对自聚焦透镜列阵的成象质量和测量方法进行了分析,文末提出了自聚焦透镜列阵在复印机设计和装配调整工作上允许接受的误差范围。     

较大孔径薄声透镜声场的瑞利─索末菲衍射公式

本文从波动理论出发，应用惠更斯一菲涅耳原理于声透镜声场描述，把透镜当成一种位相调制器，首次把光学中处理透镜位相调制因子概念引入声透镜声场计算中，作为声透镜对入射波前位相调制的量度，根据瑞利－索末菲衍射理论，导出了薄声透镜声场的积分表达式，并在近轴条件下，采用比非涅耳近似更高阶的近似方法，得到了适用于计算较大孔径薄声透镜声场分布的瑞利一索末菲衍射公式，为这类声透镜的声场分析提供了理论基础。     

菲涅耳照明透镜设计

在照明灯具中菲涅耳透镜代替平凸透镜有许多优点。本文描述了菲涅耳照明透镜的设计原理、计算方法及参数选择。所获得的菲涅耳照明透镜有非常好的性能。文中给出了测试结果。     

多阵元锥面声透镜聚焦声场与温度场的研究

提出了一种新型的多阵元聚焦透镜,该透镜由7个相同的单元圆锥透镜组成.通过对不同面形参数下多阵元声透镜和其中任一单元透镜聚焦声场和组织处温度场分布的数值计算和比较,证明了多阵元声透镜比单元透镜的径向加热区域大,有适用于浅层组织的大范围加热,并给出了该多阵元锥面聚焦透镜优化的面形参数.     

一种球对称梯度折射率球形透镜的像差

本文分析了一种折射率为球对称梯度分布的球形透镜的像差，得到了该透镜对无限远物点的纵、横向球基及其焦距的精确表达式。严格的数值计算表明，该类透镜的像差明显小于通常的均匀折射率球形透镜，若合适地选取参数，可使前者的像差比后者减少一、两个数量级。     

激光谐振腔内类透镜介质像差的校正

高能激光器谐振腔中，介质折射率随温度、压力、能量等物理量沿径向变化而呈类透镜分布，由此引起激光振荡特性的改变，产生动态的类透镜介质像差，根据光波的矩阵传输理论，以正支共焦望远型非稳腔为例，用几何方法对激光谐振腔内的类透镜介质效应及其像差校正进行了理论分析，计算结果显示，所给方法能有效消除该像差。     

圆锥形凹面聚束声透镜优化设计的初步研究

本文对圆锥形凹百聚束声透镜的优化设计作定量的初步研究。应用瑞利－索末菲衍射公式对其不同面形参数下的声场进行了数值计算，详细地分析了透镜的面形参数与其声场分布特征间的关系，根据在声场中尽可能长的距离范围内，获得声束宽度较小，旁瓣水平适中的聚束声束的要求，提出了透镜的优化面形参数。     

横向双光束调制热透镜理论模型

提出了光强调制的横向双光束热透镜理论模型.利用积分变换法给出了样品内温度分布函数的表达式以及由温度场导致的探测光束在样品内的附加相位差.结合菲涅耳衍射理论,推导出热透镜信号表达式,并进行了数值计算与讨论.     

光刻装置中超透镜透射系数研究

由银膜构成超透镜的特性在理论上进行了研究.本文计算了透射系数随横向波矢的变化关系.计算表明,其变化关系不同于真空环境下的超透镜.同时我们发现,P波和S波分别存在一个超透镜的临界厚度,且各不相同.对偏振光入射时,若超透镜厚度小于临界厚度就会出现透射系数大于1的情况,本文对此进行了分析和解释.     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。     

光刻装置中超透镜透射系数研究

由银膜构成超透镜的特性在理论上进行了研究.本文计算了透射系数随横向波矢的变化关系.计算表明,其变化关系不同于真空环境下的超透镜.同时我们发现,P波和S波分别存在一个超透镜的临界厚度,且各不相同.对偏振光入射时,若超透镜厚度小于临界厚度就会出现透射系数大于1的情况,本文对此进行了分析和解释.     

衍射理论用于透镜成像分析

以光的衍射理论为基础，描述了透镜对光波的变换作用，分析了透镜的成像特性，并对结果进行了讨论．结果表明，具有抛物型位相分布的理论透镜能够对点物成点像，而不存在单色像差，其物像关系与几何光学中的结果完全一致．这对于衍射透镜的设计具有重要意义．     

用计算全息法设计彩色显象管校正透镜

校正透镜用于彩色显象管制造时改变光线的轨迹,使之与电子束的轨迹一致,本文通过计算,求得传统的光学校正透镜的出射波面,利用干涉型计算全息实现波面变换,设计出计算全息校正透镜。     

自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径

研究自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径,得到了物距和数值孔径间的关系并计算了物距、数值孔径和分辩率,可作为自聚焦透镜列阵中透镜长度选择的依据之一。