光栅常数测量问题研究

光栅在本科物理实验教学中是一种重要的光学元件,大量应用于光学实验中,光栅常数是光栅的重要参量,对于它的测量一直以来是我们必做的项目之一.通过对大学物理实验教学中能够测量光栅常数的两种实验方法进行研究:利用生物显微镜测量光栅常数;利用激光衍射测量光栅常数,旨在找出两种方法的不同侧重点以及存在的问题和优缺点,为今后大学物理...     

利用透射光栅测激光波长的方法

在普通物理实验《用透射光栅测定光波波长》中,使用的主要仪器是分光计,虽测量精确但调节比较繁琐,在此我们提出另一种简易的测量方法,效果不错.     

利用透射光栅测激光波长的方法

在普通物理实验《用透射光栅测定光波波长》中，使用的主要仪器是分光计，虽测量精确但调节比较繁琐，在此我们提出另一种简易的测量方法，效果不错。     

光栅应用发展现状

衍射光栅作为一种重要的分光元件,经过几百年的发展,已经形成了很多种类,除了广泛应用于摄谱仪进行光谱分析之外,新型的光栅已大量用于激光器、集成光路、光通信、光学互连、光计算、光学信息处理和光学精密测量控制等各个方面.综述了光栅的研究历史和现状,介绍了光栅的主要性质和应用,并根据光栅的特点对光栅进行了分类.     

抛物柱面透射光栅的衍射特性

建立抛物柱面透射光栅的数学模型,由光程导出平行光通过单个抛物柱面的复振幅透过率.用傅立叶光学方法得出抛物柱面透射光栅在频谱面上的光强分布的表达式,利用计算机使用MATLAB语言模拟出其衍射光强的分布规律,得出的衍射花样与理论分析一致.最后讨论其在光学及其他领域的应用.     

基于LabVIEW的平面透射光栅虚拟仿真实验开发

针对光栅衍射实验教学要求,开发出一套基于LabVIEW的平面光栅虚拟仿真实验系统.通过调节缝宽和光栅常数等参量,在系统界面中能直观地观察到波长、光强和衍射条纹之间的对应变化关系,有助于研究光栅衍射规律;通过对比夫琅禾费单缝衍射、多光束干涉以及光栅衍射的实验现象,有助于理解干涉和衍射的区别与联系.该实验系统界面简洁,交互性强,功能丰富.通过在实验教学过程中引入该仿真实验系统,能够有效激发学生的主观能动性,有助于提升学习效果.     

光栅衍射测光波波长及用Visual Basic计算其不确定度

光栅衍射实验研究,可用于测量可见光的波长及计算其不确定度。推导了光栅常数d和波长λ的不确定度计算公式。由于不确定度的计算公式中含有分光计测量衍射角θ,考虑单位转换过程复杂,在计算波长不确定度时工作变得极其繁琐。因此,设计Visual Basic程序方便快捷地计算出了光波波长及其不确定度。     

亚波长光栅的可见光共振特性研究

研究亚波长光栅的可见光共振特性. 分析了光栅共振的基本原理. 基于严格矢量衍射理论给出了不同光栅参量(如光栅周期、填充因数、光栅深度、光栅材料等)的优化设计图,定量得出了各参量控制光栅共振特性(共振波长和半峰全宽)的一般规律,共振波长与光栅周期成比例. 共振半峰全宽值主要依赖于光栅调制系数和波导光栅对导模的限制程度,填充因数和光栅深度也对其有一定的影响,为新型防伪光栅设备的开发提供了理论依据.     

非周期高透射亚波长会聚光栅的研究

亚波长光栅作为一种新颖的光学器件可以实现光束的偏转、功分、会聚、偏振分束等功能.针对空间光的耦合以及微型激光器输出光的束型需求,本文提出了一种具有透射光束会聚效果的一维亚波长光栅,通过对亚波长光栅的结构设计,控制亚波长光栅的波前相位使得亚波长光栅具有高的透射率,以实现透射光束的会聚效果.利用有限元分析法(FEM)对设计的一维非周期亚波长会聚光栅数值进行仿真,结果表明:仿真焦距在10μm处的光束会聚的透射光栅,仿真得到的实际焦距fx为7.715μm,透射率为81.8%.因此,利用有限元法设计的非周期光栅对发散光束具有优异的会聚效果,有望在光通信器件的集成以及空间光耦合领域得到重要应用.     

全息光栅实验系统的制作

基于全息光栅在信息光学及光谱仪中的重要地位,对全息光栅进行了理论分析,提出了一种新的制作全息光栅的实验系统.该实验系统的优势在于:将激光器发出的高斯光束改造成为均匀平面光波,以此平面光波作为光源可以制作出高质量的全息光栅.     

用透射光栅测波长的探讨

分析了用透射光栅测波长和光栅常量的实验中,某些因素对测量结果精确度的影响,并提出了提高测量精确度的方法和依据。     

光栅条纹最小偏向角的研究

在光栅方程的基础上,利用矢量法和标量法证明了只有入射角与同侧某一级明条纹的衍射角相等时,该级条纹的偏向角为最小偏向角。通过实验数据计算波长,比较结果可知,实验中入射角与衍射角虽然不完全相等,但在相差不超过1°的前提下,可以认为满足最小偏向角的条件。通过对光栅条纹最小偏向角的研究,可以大幅度提高光波波长测量精度,避免了调节垂直入射这一复杂的步骤,将物理实验化繁为简,使实验结果变得更加清晰明朗。     

超声光栅衍射测量液体中声速的研究

介绍超声光栅的形成原理，解释如何利用超声光栅衍射来测量液体中的声速；通过水和乙醇中的声速测量，分析和比较实验结果，得出相应的结论，同时也提出其他的测量方法进行比较：对基于超声光栅衍射测量液体中声速的理论，给出一些讨论和思考。     

透射式位相光栅矢量衍射特性的实验研究

实验研究了透射式全息位相光栅的矢量衍射特性,实验结果表明当光栅常数接近或小于入射波长时,等光强的P、S偏振光入射,其各级衍射光强明显不同.经分析得知这种偏振依赖是由两方面的因素引起:玻璃基底的影响和光栅本身的矢量衍射特性所致.用时域有限差分方法(FDTD)模拟了光与位相光栅的相互作用,结果表明光栅本身的偏振依赖是由矢量衍射中P、S偏振光在光栅中形成的相对位相延迟不同引起的.     

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。     

网格衍射研究

应用付里叶变换讨论了以网格（二维正交粗光栅）为衍射屏的双（线）光源衍射理论，并介绍了用网格衍射测量光波波长或网格常数的实验方法。     

非线性体积衍射象伸缩特性

给出光波波长变化后，非线性光学衍射象的横向缩特性、轴向伸缩特性及角伸缩特性的计算式以及衍射象的各种伸缩特性与其坐标值和光波波长比例系数间的关系。     

透射型亚波长二元闪耀光栅的数值模拟与分析

使用OptiFDTD对透射型亚波长二元闪耀光栅的透射场进行了数值模拟;使用FFT方法对电磁场分量进行分析,得到其各个级次的能量分布,进而分析了亚波长结构二元光栅的各个参数对衍射性能的影响。分析结果证实:透射型亚波长二元闪耀光栅可将正入射的TE波闪耀到 1级,且等分数对衍射角影响很小。给定波长,其设计主要由光栅周期、光栅材料折射率和等分数这3个参数决定。     

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     

光栅方程的新形式及其应用

本文介绍了在利用分光计和全息光栅观察衍射光谱明条纹的位置时,发现了在入射角逐渐增大的过程中,中央明条纹一例的各级明条纹的衍射角都有一极小值.本文提出了光栅方程的新形式,并用其解释了上述实验现象.同时根据光栅方程的新形式所导出的结果,提出了利用分光计和全息光栅测定光波波长和光栅常数新的实验方法,实验结果表明误差是很小的.