指数型梯度折射率纤维透镜的高斯光学

本文根据光线轨迹方程,讨论一种等折射率面为指数型变化的梯度折射率纤维透镜的成象特性。导出透镜的等效焦距,主面、焦面位置以及高斯成象公式。     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。     

非圆柱形等折射率面梯度折射率透镜的成像研究

本文研究了等折射率面为非圆柱形类的梯度折射率透镜的光线传播和近轴成像特性,给出了透镜的高斯参数及近轴成像公式。     

一类梯度折射率微球透镜成像质量的评价

应用光线追迹的方法对一类用悬浮扩散共聚法制成的聚合物球对称梯度折射率微球透镜进行纵、横向球差的理论计算。结果表明:这类梯度折射率微球透镜成像的纵、横向球差较均匀介质球透镜大幅度降低,适合应用于集成光学和微小光学系统。进一步计算提示,若将这类梯度折射率微球透镜球心至表面折射率的差值提高到(理论预期的)0.04左右,成像质量将能得到更大的改善。     

用准抛物型等效法研究高斯型梯度折射率纤维透镜的成像

本文用准抛物型等效法研究了高斯型梯度折射率纤维透镜的近轴成像,导出等效研究法的适用条件。结果表明,利用等效法所得成像计算结果与用数值法之精确结果十分吻合。     

一种球对称梯度折射率球形透镜的像差

本文分析了一种折射率为球对称梯度分布的球形透镜的像差，得到了该透镜对无限远物点的纵、横向球基及其焦距的精确表达式。严格的数值计算表明，该类透镜的像差明显小于通常的均匀折射率球形透镜，若合适地选取参数，可使前者的像差比后者减少一、两个数量级。     

纵向应用形式的渐变折射率棒透镜的光学追迹研究

目前渐变折射率透镜的应用,通常都采用其主轴就是光线传播的光轴（横向应用）的形式,未见主轴垂直光轴应用的纵向应用分析说明。为此进行了相关光学追迹,证明直径中间45％以内光线球差很小。通过数据拟合发现光线在这种情况下满足抛物线函数,对今后DLS快轴准直等工作具有重要意义。     

GRIN球透镜的光学轨迹

研究了二次抛物线型的GRIN球透镜的光线轨迹方程式；得出其轨迹为椭圆曲线及一些重要结论。     

球透镜的折射率计算与成像分析

从Snell定律出发,给出了球透镜折射率的计算公式,并研究了不同折射率情况下球透镜的成像特性和耦合效率。结果表明:折射率为1.57的球透镜具有很好的成像,能够有效地将来自球透镜的光汇聚,但是其耦合效率只有63%;折射率为2.77的球透镜,由于其焦点在球透镜内部,因此通过球透镜的光将产生发散,不能很好成像,且耦合效率较低,最大只有40%,但是通过增加准直系统和折射率为1.57的球透镜后,其耦合效率可以达到70%。     

球对称GRIN微透镜制备及折射率分布测量

介绍悬浮扩散共聚法制备球对称聚合物GRIN(梯度折射率)微型透镜的过程,对所制样品折射率分布应用剪切干涉法进行了测量,测量精度较高,为进一步制作理想折射率分布的微球透镜提供了实验依据.结果表明,所制透镜已经具有较好的折射率梯度,接近抛物线型分布.对扩散过程作了定性分析,提出了改善悬浮扩散共聚条件的一些建议.     

广义Luneburg微球透镜折射率剖面分布的精确控制

本文分析了“使用不同浓度混合熔盐进行多阶段离子交换的方法”用于制备球对称ＧＲＩＮ球形光学器件的可能性，导出了所得ＧＲＩＮ分布的级数解。对广义Ｌｕｎｅｂｕｒｇ微球透镜所进行的数值计算，获得了最佳工艺条件和满意的ＧＲＩＮ分析。     

高斯光束束宽对抛物型发散梯度折射率纤维透镜成像的影响

用波动光学理论，籍助变分法，导出一种抛物型发散梯度折射率纤维透镜中高斯光束的成像公式，并与几何光学结果作了比较。结果表明，光束束宽对成像特性有显著影响。     

光在抛物型梯度折射率纤维中传播特性—几何光学研究

从非均匀介质的光线微分方程出发,导出光在抛物型梯度折射率纤维中的传播轨迹,进而分析了光在抛物型纤维中传播的变振幅和变周期特性,得到光线传播的变周期公式,并求出了几种抛物型纤维的周期长度。最后分析柱形、抛物型及锥形纤维的若干特点并作了比较。     

含负折射率光学透镜传感器

基于激光光线传输矩阵,研究了高斯光束通过不同折射率透镜后,出射光波束腰位置,出射、入射束腰半径大小之比同入射光波束腰位置的定量关系,结果表明:入射光束束腰位置和透镜折射率均可影响高斯光束的输出光学参量.在此基础上,设计了一种光电传感器用于检测蔗糖溶液浓度,定量研究了溶液浓度和出射高斯光束腰位置的对应关系,相关统计参量表明这类传感器可以实现对溶液浓度的高精度测量.     

高斯光束经非线性指数型发散梯度折射率棒透镜的成像公式

用抛物函数近似非线性指数型折射率的线性部分，导出高斯光束经非线性指数型发散梯度折射率棒透镜的成像公式。几何光学条件近似下得到的简化成像公式与几何光学理论得到的精确解比较，误差很小。     

MAXWELL鱼眼微球透镜准直性能的研究

球对称梯度折射率(Gradientrefractiveindex,GRIN)微球透镜具有体积小、光路短、外形易加工、使用易调整,且无螺旋光线、像差小等优越光学性能[1],在微型光学系统和集成光学中具有诱人的应用前景。本文研究了MAXWELL鱼眼微球透镜对由光纤端部出射的发散光束的会聚作用。计算结果表明,若将该种透镜用于光纤耦合准直器,其准直效果将优于由均匀介质球构成的相应系统。     

GRIN聚合物微球用作平行光束至光纤的耦合器的耦合性能研究

梯度折射率微球透镜是一类具有极简单几何形状的新型光学器件,主要依靠介质内特殊的非均匀折射率分布实现其各种光学功能。本文对用各种不同参数的GRIN微球透镜以及均匀球的耦合性能进行了系统的理论分析,证明用GRIN微球透镜耦合性能比均匀球更优越。     

梯度折射率激光聚焦元件的一阶设计原理

本文研究了高斯激光束经球面端面的抛物型梯度折射率棒的聚焦特性,讨论了这种梯度折射率棒透镜用作激光束聚焦元件时的一阶设计原理。     

利用薄折反系统测透镜折射率

提出了一种测定正、负透镜折射率的简单方法。