模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计及光学性能分析

基于菲涅尔透镜设计原理,提出模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计方法,并进行了理论设计与模拟.结果表明:(1)采用模块化多焦点式菲涅尔透镜可使焦斑能量在接收面重新分布、焦斑总体能量均匀;(2)对于环面聚焦式菲涅尔透镜,环状焦面越多、越密集,接收面上的能量分布将越均匀.两种透镜结构均能很好的提高聚光辐照均匀性.     

部分相干径向阵列光束的传输特性

利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表明:经透镜传输的部分相干径向阵列光束的光强分布和最大峰值光强与光束叠加方式、子光束空间相干参数、透镜菲涅耳数以及阵列参数等密切相关。     

菲涅尔系统的实际光线追迹和象差处理

现代工业提供了制造高精度菲涅尔透镜的条件,这里为设计高精度的菲涅尔系统推导了一套公式。它可以解决目前菲涅尔系统的实际光线追迹和实际象差计算。无论是平的菲涅尔面、弯的菲涅尔面还是反射式菲涅尔面都能计算。这套公式处理简单,编制程序方便,只要写一个子程序,插到原有适合的程序中,再稍加修改,就可以解决菲涅尔系统和混合系统计算,并且还可以保留原来功能。尤其适应于自动设计菲涅尔系统或混合系统。     

菲涅尔高倍聚光PV/T系统的均光优化与热特性研究

为提高三结砷化镓太阳能电池芯片表面能流分布的均匀性,对菲涅尔高倍聚光PV/T系统采用正交试验法进行多因素均光优化,并根据极差分析结果进一步优化得到光斑均匀性89.11%、光学效率89.29%、接收角1.09°的菲涅尔高倍聚光系统。将计算所得能流密度加载至电池芯片表面,通过有限元分析法模拟了电池芯片的温度分布,并与原系统、菲涅尔单级聚光系统和理想均匀辐照度下电池芯片温度分布进行比较。研究结果表明优化后的能流分布更均匀;电池芯片表面的温差随着能流密度分布均匀性的增加而减小,优化的菲涅尔高倍聚光系统能有效降低电池芯片中心位置能流密度,提高能流和温度分布的均匀性。     

菲涅尔近似下基元干涉光强分布的理论分析和计算机模拟

利用球面波的菲涅尔近似对基元干涉的光波场的分布进行了理论分析,得到了菲涅耳近似下基元干涉光强分布的表达式并用matlab进行了计算机模拟.     

菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔圆孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算。在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

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。     

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。     

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。     

相干多普勒测风激光雷达外差效率的数值计算与分析

论述了相干多普勒测风激光雷达外差效率的基本理论.对同轴系统中本振光和发射激光均是截断高斯光束情况下的外差效率进行了研究,利用圆孔光阑函数展开为高斯函数相叠加的方法,给出外差效率的解析表达式;采用计算机软件Mathematica分析外差效率随菲涅尔数和截断因子的变化关系,给出最大外差效率随着菲涅尔数的变化曲线和不同菲涅尔数下最佳截断因子的取值.该研究为相干多普勒测风激光雷达探测理论的发展及系统器件的最优化配置提供了重要的理论依据.     

菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔辅圃孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算，在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

菲涅尔积分的几种计算方法

考虑菲涅尔积分的多种计算方法的来源问题,介绍了通过引入收敛因子转化为二重广义积分计算的方法,并指出这种方法发现的思想来源。对菲涅尔积分和广义菲涅尔积分给出了利用广义积分交换次序定理的计算方法,没有通过引入收敛因子就解决了问题,方法自然且具有一般性。对一类欧拉积分公式,给出了对参变量求导的简便计算方法,指出了一类欧拉积分公式对广义菲涅尔积分计算的应用,发现菲涅尔积分、广义菲涅尔积分、狄利克雷积分都可以是一类欧拉积分公式的特例,沟通了这些积分之间的关系。     

~(60)Coγ射线辐射制备菲涅尔透镜

采用甲基丙烯酸甲酯为主单体,丙烯酸甲酯为共聚单体,利用60Coγ射线辐射聚合技术制备菲涅尔透镜.研究了辐射剂量、辐射剂量率、交联剂和单体组成对菲涅尔透镜光学性能的影响.结果表明,采用辐射聚合方法制备菲涅尔透镜时,选择适宜的辐射剂量(35kGy)和辐射剂量率(84.40Gy/min),所制备的菲涅尔透镜具有优异的光学性能.     

对经典菲涅尔假设的评注

指出经典菲涅尔假设中的缺陷，从基尔霍夫积分定理导出菲涅尔假设的倾斜因子，说明衍射波的倾向限制范围。     

菲涅尔公式的几何表示法再探

电磁波通过两种介质的分界面时,反射波、折射波和射射波的电矢量振幅和方向之间的关系可由菲涅尔公式说明。本文对菲涅尔公式的几何表示法进行再讨论,并给出了ｎ１〉ｎ２时的表示法,使菲涅尔公式的几何表示法更全面。     

甚高频全向信标(VOR)菲涅尔区的分析

菲涅尔区(Fresnel range)是信号在视距传播收发天线之间进行传播时,所占用收发天线之间的一个较大非直线直线区域。在实际应用中,我们只关注最小(第一)菲涅尔区。本文就甚高频全向信标(VOR)设备的第一菲涅尔区(Fresnel range)进行相关定量讨论。     

菲涅尔波带片衍射性质的数值模拟

根据亥姆霍兹－基尔霍夫积分，严格地推导了菲涅尔波带片的光场的轴向和径向的强度分布表达式．通过不加任何近似的数值模拟计算，直观地显示了轴向和径向的强度分布随一系列波带数、焦距的改变而变化     

菲涅尔公式和半波损失

菲涅尔公式是光学中较重要的内容,对于支持光的波动理论的一些重要实验中所出现的“反常”现象,它都可以作出合理的解释,从而完善了光的波动理论,但光波毕竞不是物质波,从电磁学的角度,来解释菲涅尔公式对这些现象的解释,显然很有必要,但也很困难,尤其是半波损失问题.本文将从麦克斯韦方程推导菲涅尔公式入手,来谈有关菲涅尔公式的方向规定,进而理解在电磁波意义上的光波所发生的半波损失,这也将有助于理解菲涅尔公式的其他现象解释.     

菲涅尔数字全息成像研究

对透明物场的菲涅尔数字全息成像技术进行实验研究;完成全息物场的记录,使用菲涅尔数值算法和角谱再现算法分别从空域和频域再现了全息物场,对再现像采用数字图像处理的方法消除了零级衍射像,改善再现像的像质,并对菲涅尔数字全息术的成像特性进行讨论.     

非傍轴区轴上点的菲涅尔圆孔衍射

用导出的非傍轴区轴上点的菲涅尔圆孔衍射的解析表达式和数值模拟方法,来研究菲涅尔圆孔衍射中衍射光强的变化规律,并给出新的理论分析结果。