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。     

光的干涉和衍射的matlab模拟

运用matlab强大的计算和绘图能力,对光的双缝干涉、单缝夫琅禾费衍射、双缝衍射和衍射光栅的光谱进行仿真.仿真程序可以显示单色光入射时的光谱图样和光强分布曲线,并可输入实验参数,观察在不同条件下图像及光强曲线,并分析了它们各自的特点.     

平面波倾斜入射时的夫琅和费衍射花样

在非近轴条件下 ,夫琅和费衍射花样的观察面是球面 ,平面上观察到的衍射花样是球面上衍射花样在平面上的投影 ,讨论了平面波倾斜入射在一维朗奇光栅上产生的衍射花样偏离直线的原因 ,实验结果和理论分析一致 .     

光栅三维空间衍射现象的研究

实验发现平行光空间斜入射光栅时,衍射光斑呈曲线分布。通过对实验观察和分析,从基尔霍夫衍射理论出发,分析了平行光以任意角度入射光栅时的夫琅和费衍射极大值是沿圆锥面分布的特点,进而得到了在平面接收屏上的衍射花样分布的定量表达式,并且归纳总结出三维空间斜入射光栅的一般规律,理论分析与实验结果一致。     

宽频带部分相干光经光栅衍射的光谱变化现象

研究宽频带部分相干光经过光栅衍射后的光谱变化,探讨光谱变化与入射部分相干光的空间相干度、入射狭缝的宽度,以及观测点的位置等关系.结果表明,高斯-谢尔模型(GSM)光束经光栅衍射后,其±1级衍射光束不同位置处的光谱将发生变化,即有的点处光谱将发生红移,有的点处光谱将发生蓝移,并且衍射光束的衍射角与角频率成反比.此外,单缝缝宽越大,GSM光束传播距离越长,光谱宽度Γ值越大,即光谱越宽.最后,从理论上给予论证.     

闪耀光栅衍射图样分析

通过对闪耀光栅衍射图样的二维展示,强调了单槽衍射"零级"的意义。首次用三维图演示了特定条件下闪耀光栅仅有一序光谱呈现,入射光波长取闪耀波长时谱线强度有最大值存在,离开闪耀波长时强度逐渐下降;随着入射光波长范围的扩大甚至会出现多序光谱的重叠。     

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.     

一维金属透射光栅的衍射偏振特性的研究

用时域有限差分法(FDTD)和傅里叶变换分别计算了TE、TM波入射时,一维金属光栅的夫琅和费衍射场分布,计算结果表明,当光栅常数小至波长量级时,衍射场明显与光的偏振态有关,而且衍射场分布与光栅周期和缝宽有关,标量衍射中的缺级现象消失.另外,在光栅常数大于波长量级的情况下,如果光栅的缝宽或不透明部分的尺寸接近波长量级时,衍射场也出现明显的偏振相关性.     

关于光栅斜入射问题的分析

分析了平行光斜入射光栅时衍射现象的特点,得到了平行光斜入射时的光栅方程、条纹变化情况、主极大级次的变化规律和对光栅分辨本领以及入射光相位差对衍射角的影响,同时也讨论了缺级条件。     

亚波长光栅的零级反射特性研究

从严格耦合波衍射理论出发,在不同入射角、方位角和光栅参数下的情况,计算了矩形亚波长光栅零级反射效率随入射光波长的变化.通过计算结果,找出相对合理的光栅参数,使得当入射光的入射角或方位角发生变化时,光栅反射出不同波段的光,即反射出不同颜色的光.这些研究可应用于防伪技术,为设计和制作防伪光栅提供了设计依据.     

入射角对光栅衍射测量结果的影响

分析了测定光栅常数或测定光的波长时把斜入射当作正入射考虑所引起的误差,结果表明：当入射光线与光栅不垂直而偏离的角度α小于3°时。这部分误差较小而可以忽略,但随着偏离角度的增大,测量误差会显著增加．     

非均匀应变条件下的光纤光栅反射谱

从理论上推导了在非均匀应力场作用下光纤光栅的反射谱响应函数,并以发光二极管为例,对反射谱响应进行了数值计算.最后,对非均匀应力场作用下反射光谱的变化做出了解释.     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

光纤涂覆层对应力长周期光纤光栅传输谱特性影响的实验研究

就涂覆层对应力长周期光纤光栅谱特性影响进行了研究,发现去涂覆层的应力长周期光纤光栅的谱特性对应力的灵敏度比未去涂覆层的明显的高,且大大改善了其传输谱的特性.     

光栅常数非垂直入射测量法

本文对非垂直入射条件下光栅衍射特性进行分析，并从光栅方程入手导出非垂直入射法测光栅常数的关系式，从而提出一种非垂直入射测光栅常数的新方法。     

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.     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

矩形光栅正弦象生成的研究

不相干衍射受限成象系统的OTF,等效为强度频谱线性滤波器,当系统含有十分严重聚焦误差时,我们推导出公式,计算结果与实验数据吻合,从而给予矩形光栅正弦象以正确的解释。