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。     

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。     

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。     

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。     

非线性聚焦梯度折射率光纤高斯光束的模式变换

导出了非线性聚焦梯度折射率光纤中高斯光束模式变换的新公式。数值结果表明，足够大的入射光束的功率对模式变换有显著影响。     

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。     

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。     

梯度折射率球透镜和棒透镜在眼睛光学中的研究

眼球是一个典型的成像仪器,人眼光学的研究一直都是光学、眼科学和视光学领域的热门课题。在本文中,我们设计了梯度折射率球透镜和梯度折射率棒透镜在眼睛光学中的应用,并与已有的四种眼睛模型和真实眼睛模型进行比较,分析了不同眼睛模型下的球差、径向和切向能量损耗、像差、场曲。     

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。     

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.     

自聚焦透镜在光纤准直器中的应用分析

分析了自聚焦透镜在光无源器件———光纤准直器中的应用,讨论了自聚焦透镜和光纤之间的耦合及光纤准直器之间的耦合,计算并测量了光纤准直器的损耗,提出了改进办法.     

超小型光纤导光干涉仪的研制

介绍了一种超小型光纤导光干涉仪，它利用光纤和自聚焦透镜的耦合来形成平行光路，利用半反和全反光学膜片分光。该干涉仪小巧，且灵敏度高，可用于透明气体和液体的折射率测量。     

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。     

1/4节距自聚焦透镜与石英传象光纤组成的纤维窥镜的设计

1/4节距自聚焦透镜是石英传象光纤的理想物镜,它们可组成质量好、体积小、结构紧凑、易于安装的光纤窥镜系统.本文分析了1/4节距自聚焦透镜在石英传象光纤成象系统中的成象原理,讨论了系统的视场、景深以及透镜与光纤的数值孔径的匹配等问题,得出了相应的数学公式,可供系统设计参考,以获得光纤传输的最佳效果。     

多色高斯光束照射下透镜轴棱锥的聚焦特性

从菲涅耳衍射积分公式出发,推导多色高斯光束被球差透镜衍射后光强分布的解析公式,进行数值模拟和物理分析.结果表明,光谱半宽σ小的多色高斯光束照射透镜轴棱锥时,不同观察面的光强分布均为J20的形式.随观察平面远离透镜轴棱锥,横向光强第1零点半径逐渐增大;但当σ取值较大时,横向光强分布不再是J20的形式,且横向光强的零点不再明显.对于轴上光强而言,多色高斯光束提高轴上光强分布的均匀性.     

旋转抛物面薄透镜组的光心

为了研究旋转抛物面薄透镜组的光心,首先讨论了单个抛物面薄透镜的光心,在此基础上,根据等效光学系统理论,对旋转抛物面薄透镜组的光心定义、性质和位置进行了详细的探讨和研究,发现旋转抛物面薄透镜组的光心位置取决于两抛物面薄透镜的间距、抛物面的形状、两透镜材料及其周围介质的折射率,最后讨论了空气中旋转抛物面薄透镜组在几种特殊情况下的光心位置.     

高斯型光脉冲在色散管理光纤系统中的传输控制

本文从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了高斯光脉冲在色散管理光纤系统中的传输特性.在此基础上,我们数值考察了高斯光脉冲在加入随机噪声后传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.此结果有助于在理论上研究短脉冲在光纤中的传输,并且可对实验进行指导.