标量衍射宽角度近场近似与方孔衍射的数值模拟算法

菲涅耳近似本质上是旁轴近似,当离轴的观察点距离衍射屏非常近时,菲涅耳近似引入的误差通常是不可忽视的。基于围绕坐标原点到场点的距离进行泰勒展开的近似方法,能有效地用于计算宽角度近场衍射,MATLAB仿真给出了清晰直观的结果。     

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.     

对菲涅耳细丝衍射光强分布的探讨

分析了菲涅耳细丝衍射,得出了菲涅耳细丝衍射的光强分布函数。     

分数傅里叶变换及其光学解释

通过球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射,实现任意级次分数傅里叶交换,指出了菲涅耳衍射与分数傅里叶变换的一致性。结果表明:分数傅里叶变换是适应于菲涅耳衍射的数学工具,计算机模拟结果验证了理论的可靠与可行。     

菲涅耳衍射与夫琅和费衍射的化分

对最普遍形式的标量衍射理论进行菲涅耳近似与夫琅和费近似，从而化分菲涅耳衍射区与夫琅和费衍射区。     

对狭缝远大于波长的衍射条纹研究

观察狭缝衍射条纹并记录下来,采用菲涅耳半波带和矢量作图法通过讨论菲涅耳直边衍射中光的强度分布．进而推导出宽1-2cm狭缝衍射条纹的原理．结果表明：宽度远大于光波长的狭缝衍射现象实质上是两个菲涅耳直边衍射的叠加．     

关于菲涅耳积分中几个问题的讨论

正如很多人知道的那样,在光的衍射的研究中,按光源和屏幕到衍射物的远近来分类,有菲涅耳衍射和夫朗禾费衍射两大类,而一般的教科书上都不大提及菲涅耳衍射的解析处理,原因之一就是过程中会出现如下形式的菲涅耳积分:     

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.     

基于MATLAB的集成化图像处理系统

首先介绍了MATLAB的图形化用户界面GUI面板的功能,然后结合具体的实例介绍利用MATLAB GUI设计向导设计制作界面的方法。最后给出了集成化图像处理系统的运行结果。     

菲涅耳圆孔衍射的光量子理论

根据光的波粒二象性及量子力学路径积分的基本思想,建立了菲涅耳衍射的光量子路径积分形式。并首次对菲涅耳圆孔衍射问题给出了精确的定量描述,其结果与波动光学定性讨论规律相符,又与实验所得衍射花样一致.     

菲涅耳深区的散斑光强概率密度

利用基尔霍夫衍射理论分析了菲涅耳深区内的散斑场，得到了菲涅耳深区散斑光强的一般表达式．通过数值计算研究了菲涅耳深区的散斑光强分布，并由所得的光强数据统计计算了菲涅耳深区散斑光强概率密度，分析讨论了菲涅耳深区散斑光强概率密度随散射距离的演化规律．     

菲涅耳衍射现象的矢量分析

本文利用矢量法分析了球面波在自由传播状况下的菲涅耳衍射现象,并用矢量法对圆孔,圆屏和波带片的菲涅耳衍射现象进行了直观形象的解释。     

费曼路径积分理论在菲涅耳衍射场中的应用

文章用费曼路径积分的方法定量讨论菲涅耳波带片的衍射问题，并得出几种情况下菲涅耳衍射场的分布．     

一维弯曲光栅的泰伯效应

本文利用菲涅耳衍射理论对一维弯曲光栅的泰伯效应进行了研究.理论分析了一维弯曲光栅的菲涅耳衍射,得到衍射场的一般表达式,预言了借助光栅的弯曲和透镜的会聚可得出光栅放大、等大和缩小的像,数值模拟的结果给出了相应的验证.     

菲涅耳全息图的计算机生成及数字重现

本文研究菲涅耳(Fresnel)衍射积分的两种计算机模拟算法,分别用卷积算法和傅里叶变换算法实现菲涅耳积分,阐述了两种算法的优点和缺点。尝试将计算全息与数字全息相结合,模拟光线的菲涅耳衍射传播,用计算机生成菲涅耳全息图,并由所生成的全息图再现出原始图像,完成全息图的数字重现,真正实现整个全息记录和重现过程的计算机模拟。     

单色点源矩孔菲涅耳衍射光场的计算与模拟

点源照射的衍射较平面光照射的衍射更具一般性,对光束的传输与变换、光学系统的衍射成像以及光信息处理等方面有重要作用,首先由菲涅耳--基尔霍炙衍射公式得到单色点源照射矩孔产生的衍射光场的积分表达式,然后推导了单色点源照射矩孔产生的菲涅耳衍射及其特殊情况夫琅禾费衍射的光场的计算式.利用Matlab软件计算模拟了它们傍轴区的衍射图样,模拟试验表明了推导的计算式的有效性与可靠性.这些有利于对相关的衍射理论与技术的选一步研究.     

两种衍射理论的同一性

证明了以惠更斯-菲涅耳原理为基础的光衍射的球面波理论和以傅里叶理论为基础的平面波理论，用于计算菲涅耳衍射或夫琅和费衍射都有相同的结果。     

用Gauss求积法计算菲涅耳圆孔衍射光强

以圆孔衍射为例,用Gauss求积法计算平面屏幕衍射的菲涅耳积分,得出被一个单色点光源照明的小圃孔的菲涅耳衍射区中任意点的光强。     

菲涅耳衍射在标度—距离变换下的相似性

已有研究表明菲涅耳衍射图样在单纯的标度变换或距离变换下均无相似性 ,本文则进而指出在标度—距离同时变换下 ,菲涅耳衍射具有相似性 ,并讨论了这一性质在理论与实践中的意义和应用 .     

菲涅耳衍射在标度－距离变换下的相似性

已有研究表明菲涅耳衍射图样在单纯的标度变换或距离变换下均无相似性,本文则进而指出在标度－距离同时变换下,菲涅耳衍射具有相似性,并讨论了这一性质在理论与实践中的意义和应用.