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。     

亚微米光栅微结构光学特性研究

提出了一种新型的亚微米光栅微结构,研究了其光谱共振特性.给出了该结构的反射光谱及光谱带宽表达式,用矢量衍射的方法对比分析了该结构与亚波长光栅的共振、光谱带宽及线形改良的规律.研究表明:微结构的共振及光谱带宽由等效光栅强度和导波的位相光谱移相速率决定,前者的物理意义为耦合到微结构内一级衍射光的能量;提出的微结构与亚波长光栅有相似的共振特性,但带宽明显增大;微结构的光栅调制度并不影响其有无共振特性,但光谱带宽及共振面积却随着调制度的增加而增大;经设计微结构将有优良的窄带及宽带滤波功能,而后者可使之呈现肉眼可见的新型彩色光变效果,可以应用于防伪领域.     

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．     

光栅的汇合光谱特性与双光栅成象效应

报道了光栅的一个未被人们关注的特性—— 汇合光谱特性, 以及基于该特性得到的特别效应—— 双光栅衍射成象效应. 光栅的汇合光谱特性指的是光栅具有的把按光谱排列的各光束汇合在一起的功能, 而双光栅衍射成象是物光波经过了光栅的色散与汇合光谱的作用后形成的物体虚象. 给出了汇合光谱需满足的条件, 并给出了双光栅成象中两光栅的空间频率、放置方位及衍射光的级数之间的关系方程.     

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。     

光栅衍射现象的计算机仿真分析

提出了一种使用MATLAB软件编写光栅衍射实验的计算机仿真程序的新方法。该仿真实验可以展示光栅光谱的全貌，便于分析衍射光栅的特点，为光学的理论分析与实验教学提供了方便，为相关课件的设计提供了新的途径。     

光栅调制深度和深度误差对衍射效率影响的理论分析

本文通过对三种典型衍射光栅的透过率函数进行傅里叶级数展开,系统地计算并分析了其衍射效率,并得到了衍射效率的光谱响应和制作误差容限,从而为光栅根据不同需要进行优化设计提供了理论依据。     

光栅衍射的仿真实验研究

采用Labview图形化编程模拟光栅衍射光谱,可以非常方便地调节光栅常数、入射光波长、总缝数、单缝宽度、入射方向等参数,观察到衍射光强分布的相应变化,展示光栅光谱的全貌,便于分析衍射光栅的特点。这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解光栅衍射的特征和规律,提高教学质量。     

关于倾斜入射时光栅的衍射光谱

一般认为,倾斜入射时光栅的衍射光谱,比之正入射时能够看到更多的衍射级次.我们用实验方法观察了倾斜入射时光栅衍射光谱的分布,以及随入射角增大时的变化规律.文中对观察到的现象作了浅易的分析和说明.     

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。     

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.     

光栅光谱演示仪"的研制

介绍了光栅光谱演示仪系统的组成及演示方法．该演示仪用不同种类的光源,不同种类的光栅演示,能得到不同的演示效果．该演示在暗室里可以供30人～50人同时观看,改变了以往用分光计只能供单人现看的局面．     

白光处理技术的实验与理论

用光栅的白光处理方法,在光信息处理中已广泛应用。本文以黑白图片假彩色化方法在诊断中应用实例,给出较详细的理论分析和实验描述。     

衍射光栅外差干涉测量的研究

提出一种新的测量光栅运动的方法，它利用声光调制器产生两个频率的激光，将其中一个频率的光入射到光栅上，产生正负级衍射光，光栅的运动使衍射光实现多普频移，然后将衍射光与另一频率的光干涉，即可实现光栅运动的外差干涉测量，正负级衍射光的同时使可以消除光栅横移的影响。     

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。     

多相移光纤光栅光谱特性分析

为了研究多相移光纤光栅的光谱特性,探究其在光纤通信和光纤传感领域的应用,利用传输矩阵法,通过Matlab编程对多相移光纤光栅中等分相移光栅、相移级联光栅及混合相移光栅在不同相移个数、不同相移量大小、不同位置放置时的传输光谱特性进行了仿真和研究.结论表明:等分相移光栅可以通过增加相移个数来实现多波长的激光输出,相移量不同激光波长的输出也不同.相移级联光栅可用作带宽滤波器,通过增加相移光栅的级联数增加带宽.     

新型纯转动喇曼激光雷达系统单色仪设计及分析

采用双光栅6级闪耀衍射分光方法,设计了一套高光谱分辨率、干扰光高抑制比的新型纯转动喇曼激光雷达单色仪系统,并对该系统的设计方案进行了计算和分析.结果表明,系统通过6级闪耀衍射分光能实现N2分子转动喇曼的单谱线信号提取,并且相对于5级闪耀衍射分光能更好地抑制强弹性散射光的干扰.     

纯转动拉曼光电雷达系统单色仪的设计与调试方法研究

纯转动拉曼光电雷达系统通过接收和分析与大气分子相互作用后产生的特定量子数的拉曼回波信号反演出温度,然而拉曼位移很小且信号又很微弱,要从复杂的回波信号中分离出我们所需要拉曼信号必须用一个高精度的单色仪.本文介绍了高精度、高光谱分辨双光栅单色仪的一种设计方案,对闪耀光栅做了一系列模拟计算,对5级和6级闪耀分别做了对比,分析表明选择第6级闪耀最为合理;其精度能够很好的满足实际测量要求.     

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%.