激光在半柱形边缘对称结构物体上的衍射

本文以实验现象为基础,讨论了激光在半柱形边缘对称结构物体上产生的边缘波所特有的相位关系,并以两束反射波能量相等为前提条件,导出波函数这种特有的相位关系,从而给出一种简、直观的解释.由此能够对单丝、单丝一圆孔等类物体的远场衍射图样提供一种与实验结果一致的描述,并且提供一种利用单丝衍射测量激光光束发散角的新方法.     

用棱镜将激光分束制成全息图的方法

在全息照相术中,使用最多的是利思一乌帕特尼克斯改进的方法得到的全息图。记录这种全息图的光路形式很多,但是其中利用棱镜将激光分束的方法,依照一些书籍中介绍的光路,实际上是难以拍摄成功的。如图1,用2毫瓦的氦氖激光器作为光源,光束经过凹透镜 L 扩束后射到分束棱镜 Pr上,从棱镜前表面反射的光作为参考光束,透过棱镜的光经平面镜 M_1反射到被拍摄的物体上,由物体漫射的光一物光束在感光底片上与     

利用计算全息光栅产生的涡旋光测量物体变形

利用计算全息(CGH)光栅产生的涡旋光束拉盖尔-高斯(LG)光束进行离面位移测量。基于二元叉形光栅产生LG光束的理论,将产生的LG光束作为参考光,加入一束平面光作为物光,设计了离面变形测量实验方案。利用物光和参考光的干涉进行物体变形测量,推导出物体变形前和变形后的干涉光强公式。通过数值计算,分析了利用LG光束进行变形测量的原理。数值模拟实验结果与理论结果基本一致,表明利用CGH叉形光栅产生的高纯度的LG光束可以进行物体变形测量。     

用迈克尔逊干涉仪检验分束板的性能

分束板是一些光学实验(干涉仪,全息术等)中常用的仪器,用于把一束光分振幅成双光束(光强为50:50或25:75).但一些分束板分束性能较差,不能用在一些精密的光学实验中,这些分束板可通过迈克尔逊干涉仪实验进行检验.     

自参考像面全息图

提出了一种新的全息记录方法，记录系统是同轴全息系统，而生现结果体现了离轴全息图的特性。该记录系统仅需一束激光，记录过程不需特定的防震装置。参考光来自物光本身，用透镜将物体成像在记录干板平面，因此称之为自参考像面全息图。利用该方法可以重构清晰的三维立体像，而且可利用非相干光记录和再现。本给出了理论分析，实验参数和实验结果。     

单束激光全息照相

激光束不经分束直接照射到被摄物体和感光板上,能够简便、可靠地得到质量好全息图。并且可以用低功率激光器拍摄较大物体。     

双光束抽运的受激布里渊散射反射率的实验研究

把一台YAG激光器输出的激光分成两束,同时入射到布里渊散射池中,获得在不同条件下双光束抽运的受激布里渊散射的反射率随抽运能量的变化关系.实验结果显示,两束抽运光在产生受激布里渊散射过程中存在耦合并且相互增强.用四波混频过程对实验结果进行了讨论.     

滑行纵波的理论分析

声波测井中的滑行纵波与地层内部的纵波不同。纵波不能在固体表面存在,在固体表面存在的是相应的滑行集散波。滑行集散波有两种,一种是负指数滑行集散波,另一种是正指数滑行集散波。两种滑行集散波有相同的声速,此声速略低于纵波声速。两种滑行集散波必须并存,才能满足边界条件,单独一种滑行集散波是不能存在的。离开固体表面稍远的区域,可以有平行于表面传播的纵波声束存在,但是需要与相应的滑行集散波相互衔接。滑行纵波系由纵波声束、负指数滑行集散波和正指数滑行集散波三种成份所组成。滑行集散波传播略慢,被纵波声束抛落在后。但前进中的纵波声束不断向表面扩散而产生出新生的滑行集散波。因此,实测所得的滑行纵波声速等于或非常接近纵波声速。这种分析对于井下情况也能近似适用。激发出泥浆纵波而使接收器获得讯号的是滑行集散波,纵波声束并不直接激发泥浆纵波。滑行集散波由于激发泥浆纵波而受到的损耗,要由纵波声束给以补充。滑行集散波的振幅,由于服从指数规律,因而数值上小于纵波声束的振幅,这是滑行纵波讯号并不很强的原因之一。     

用三光束干涉法测量薄膜厚度

本文用三光束干涉法非接触地测量了薄膜厚度.该方法把位于中间的零级光作为测试光束,位于两侧的±1级光作为参考光束,不但具有精度高的特点,而且稍作改进还能用于其它多种参数的测量.     

等离子体拍波加速器中的激光束自聚焦

粒子的激光加速最近受到广泛的注意.由Tajima 和Dawson 提出的等离子体拍波加速器是一种很有应用前景的方案.这一方案的基本思想是,在等离子体中输入两束频率略有不同的激光,从而激发大振幅的等离子体拍波.拍波的相速度等于激光束的群速度     

基于T矩阵法的水下任意刚硬体声散射场计算

针对水下任意形状刚硬体,建立了其声散射T矩阵法计算模型.利用物体的几何对称性,提出了简化计算Q矩阵的方法.以刚硬回旋椭球体为例,分别计算了在不同入射角下的反向散射和收发分置的形态函数,并讨论了刚硬体的镜反射波和绕行波的干涉物理模型.数值仿真结果表明T矩阵法是一种很简便实用的计算水下物体远场散射的方法,该方法可以广泛用于水下任意形状刚硬体的声散射场计算.     

关于“球面电磁波的熵”讨论

我们知道,宇宙中有许多事件都是不可逆的。例如有一个热的物体和一个冷的物体接触,则热量总是从热的物体传到冷的物体,而不会自动倒流。另外,还有分子的扩散现象,气体的膨胀现象等都是不可逆的。在热力学中,分子的这些不可逆现象,可以用热力学函数——熵能很好的说明以上不可逆情况,热力学第二定律表明了不可逆过程是一个熵值增加的过程,自然界的自发过程是一个熵增的过程。本文讨论的目的是把热力学函数引入到电磁球面波中。我们知道,球面波的波动方程的通解,从纯数学观点看有两个解,一个是向外发散的波,另一个是向内汇聚的波。但自然界只存在外发散的波,而不自发的出现向内汇聚的波。本文证明,向外发散的波,是一个熵增的过程,所以是自然界的自发过程,因而出现。而向内汇聚的波,是一个熵减少的过程,所以不会     

CT投影变换理论及其在圆轨道锥束重建中的应用

为了精确地获得计算机断层成像(CT)图像重建所需的平行束X射线投影,提出了CT投影变换理论,得到了一种精确地由锥束投影计算平行束投影的算法.该算法可以适用于任意形式的扫描轨道.在此基础上,分别提出了针对完整物体和物体感兴趣区域进行CT投影变换的投影数据完备性条件.将CT投影变换方法应用于圆轨道CT图像重建,有效地改善了FDK算法的重建结果,特别是在远离扫描轨道的平面内,改进后的重建图像CT值更加接近真实值.数值模拟实验证明了上述CT投影变换理论和方法的有效性.     

双通道偏光检测全息干涉计量术

采用正弦光栅调制参考光对物体各个状态进行记录,在再现检测时设计了一种偏振片编码两束重现参考光,两个通道的探测系统,对全息图的再现实现了两个采样值的同时记录,因而实现了动态测量以及三维测量．该系统装置简便,测量精确,数据处理简单、快捷．     

科学奇闻60秒

一束神奇的光:你用它照照同桌的铅笔盒,刷!那铅笔盒瞬间被拉到你的手里;你再用它照照老师的板擦,板擦也瞬间被光拉了过来!同理,你用这束光照什么,它就会为你把那件东西拉过来。呀!有这么神奇的光束?这不跟《星际迷航》里能将飞船瞬间拉走的牵引光束一样吗?哼哼,正是!科学家最新发现,使用一种叫贝塞耳激光器的装置,能产生一种以特殊波长模式进行工作的光束。当目标物体遭受这     

参考光正弦波相位调制法全息测振

全息技术是测振的很有效的方法。通常用时间平均法测量振动物体的振幅要比其它方法精确,但是要确定振动相位则较困难。本文采用了参考光相位调制法来确定相位,用此法可较方便地确定振型。如果一个物体处于共振状态,参考光亦利用与物体同步振动的反射镜而振动。首先,用调制器调节振动反射镜的振动相位,使之等于物体上某点的振动相位。然后再以被调制的参考光作为基础,利用到达干板的参考光和物光来记录物体的全息图。在再现物体的干涉条纹中,物体上与参考光同相位、同振幅处就显出最亮条纹。这些最亮条纹是同一方向振动的等值线。如果在物体的表面上有若干个振动方向相互相反的区域,那么与最亮条纹同方向振动的区域就都存在最亮条纹;与此相反,另外那些没有最亮条纹的区域,其振动方向就相反。按照这个方法,可以计算出物体上任何一点的振幅,还可以获得在各个固有频率下的振型。全息干涉技术作为一种新的光学技术,目前在许多部门正被用于计测方面,由于它能把计测对象粗糙表面的微小动态、静态变形特征用非接触方式进行全埸记录和再现,并可根据记录的干板再现干涉条纹,定性地了解所研究对象的变形状态和定量地计算其变形大小,因而在机械设计中日益广泛地成为一个重要的手段。特别是在模型动态试验中用来检验模型的动态变形更为优越。但是常用的时间平均法对于某些复杂的振型的相位状态往往不易判断,因而在判断其模态方面有困难。我室利用对参考光进行正弦波调制的全息干涉技术,成功地获得了被测对象明确的振动模态。     

二维涡旋的Lattice Boltzmann方法模拟

介绍一个流体问题的Lattice Boltzmann并行模拟模型,该模型也是一种细胞自动机模型.用该模型模拟了二维的涡旋现象.利用计算机可视技术,可动态显示流体流动的演化过程,可用于分析、仿真流体流动现象,也可用于设计、优化一些物体与流体接触的边界.     

二项式光场与二能级原子相互作用的量子特性

我们利用相干态正交化展开方法, 研究了二项式光场作用下, 非旋波Jaynes-Cummings模型(JCM)的布居数反转以及光场的反聚束效应. 讨论了参数h 和失谐量对反聚束效应的影响, 同时也讨论了强耦合情况下的反聚束效应. 研究表明: 当耦合强度较大时, 光场的二阶相干度在旋波近似与非旋波近似下有较大的区别. 在非旋波近似下, 随失谐量的增大, 光场处于聚束效应的时间先增大后减小, 最终完全呈现出反聚束效应.     

光导波显微术分辨率的提高

光波导显微术是在表面等离子波显微术(SPM)基础上的一项新技术．相对于光学显微镜、电子显微镜,表面等离子波是20世纪80年代发展起来的一项颇具前景的技术,用它来显示金属表面的微小物体,具有操作简单化,制作成本低,易于普及等特点．但是光波导显微术有望将横向分辨率提高一个数量级．该文主要是在表面等离子波的基础上介绍光导波显微技术,它是表面等离子波显微技术的进一步发展．     

Bi_(12)SiO_(20)实时全息的剪切效应和无偏置电压时衍射特性

在物光和参考光夹角不大的情况下,用双参考光路可以观察到Bi_(12)SiO_(20)(BSO)实时全息位相共轭再现的剪切效应,并用于实时全息剪切干涉仪.当采用双物光束全息光路时,能在晶体上偏置电压为零的情况下获得较大BSO 位相共轭波反射率.