光栅衍射泰伯效应的实验探究

本文对菲涅尔衍射深区内光栅的衍射进行了实验研究。在实验上采用显微放大法对光栅的衍射进行了测量。实验结果表明在泰伯距离处,得不到清晰的泰伯像,而在距泰伯距离附近的传输距离处却能得到光栅的类泰伯像。     

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.     

菲涅尔衍射积分的角谱算法

菲涅尔衍射可看作一个线性空间平移不变系统，因此可以在频谱域中，利用角谱算法来数值计算菲涅尔衍射积分.首先详细阐明了角谱算法的具体实施过程，澄清了理想采样条件、卷绕误差产生的原因和影响范围以及计算窗口尺寸的选取依据等相关问题.然后采用角谱算法数值计算了高斯光束照明余弦光栅的菲涅尔衍射场.数值解与解析解的对比表明，当满足理想采样条件并正确选取计算窗口尺寸时，角谱算法可以达到非常高的计算精度.最后数值仿真了单透镜相干成像实验，进一步展示了角谱算法的应用过程.     

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。     

用于阵列波导光栅设计的傅里叶光学修正算法

以傅里叶光学为基础,应用菲涅耳-惠更斯原理推导出了用于设计阵列波导光栅解复用器的数学模型;分析了菲涅耳近似条件对光场在自由传输区进行高斯远场衍射的影响;提出了一种基于四阶量化误差的修正算法,并和传统的傅里叶光学法及StigmaticPoints法进行了比较分析;设计了一个具有0.4nm通道间隔的1×256信道阵列波导光栅解复用器,结果表明,得到的器件参数与实际设计值相吻合.     

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。     

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。     

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。     

计算全息不同重建算法的研究和比较

计算全息的数值重建主要是对全息图进行一次完整的菲涅尔衍射,在对菲涅尔衍射深入研究的基础上,对三种常用的菲涅尔衍射算法计算时间和分辨率进行了分析和比较,并进行了仿真验证.仿真结果表明:傅里叶变换算法重建时间最短,而角谱重建算法相对于傅里叶变换算法和卷积重建算法具有重建像分辨率高的优点.研究结果为计算全息的数值重建提供了一个良好的参考.     

菲涅耳全息图的数字再现方法比较

基于标量衍射理论和快速傅利叶变换,详细分析了菲涅耳衍射积分的三种计算机模拟算法,并将这三种算法运用到菲涅耳全息图的数字过程中.理论分析表明,在全息图的像素数、抽样间隔以及再现波长一定的情况下,按抽样对象的不同,菲涅耳衍射积分的计算机模拟算法可分为卷积法、角谱法、直接傅利叶变换法.通过对相位函数局域空间频率的分析,给出了判定算法适用范围的特征再现距离,并分析得出,再现距离大于特征再现距离时,适合用卷积法;小于特征再现距离时,适合采用角谱法;等于特征再现距离时三种方法都适用.     

Talbot效应的新解释法

Talbot效应是一典型的菲涅耳衍射现象，可以用科纽卷线解释。本文运用科纽卷线确定了j=1和j=2两种干涉模式下Talbot平面的位置，并作出了形成几个典型的Talbot平面上亮纹的相位地迭加模式。     

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.     

Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示

基于Huygens-Fresnel衍射积分和Babinet原理,利用Hankel变换算法及球面波因子处理方法,在普通PC上使用MFC编程较好地实现了Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示。演示中,Fresnel圆屏衍射的光强剖面分布、衍射图样和中心光强分布分别随光的传输距离和波长及圆屏半径的改变而变化,光的传输距离和波长及圆屏半径由三个滚动条分别控制。     

用半波带法求单缝衍射的光强分布

半波带法是研究衍射问题的一种简便而直观的方法。本文给出了用半波带数表示的单缝夫琅和费衍射光强公式,并据此对光强分布特点作了更为直观的讨论。     

菲涅耳波带片的焦距

菲涅耳波带片是一种光学器件，它具有易制造、面积大、轻便、可折迭等特点，已广泛应用于远程光通讯、测距、宇航技术中。本文主要讨论菲涅耳波带片的焦点和焦距。     

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．     

利用线性元件制作圆光栅的原理及方法

运用菲涅耳双棱镜法在单色光中获取干涉条纹的原理,设计圆锥线性元件,并利用线性元件制作圆光栅,给出了光强分布情况和制作条件与步骤．该方法制作效率高,成本低,制作方法便捷,杂散光低、刻划面积大、槽密度高、消像差并在较宽光谱范围内衍射效率变化平稳．