梯度透镜折射率分布高次项系数的数值计算

本文从光线方程出发,给出了一系列利用径向梯度透镜球象差进行数值计算求解折射率分布高次项系数的公式及测量计算结果。     

非均匀媒质的变换矩阵和流图结构

本文从考虑媒质的径向和轴向的非均匀性,导出了相应的变换矩阵和流图结构。应用于空气折射率梯度对激光准直的影响和不均匀泵浦引起的激光器附加衍射损耗。结果表明,轴向折射率梯度在一定条件下可以补偿径向折射率梯度的影响。     

球对称折射率平方分布平板透镜的三级象差系数

本文分析了球对称折射率平方分布的平板透镜的傍轴光路,并用P·J·Sands提出的非均匀透镜的三级象差理论推导出三级象差象系数。     

非球面和梯度折射率在眼光学成象中的作用

在Gullstrand-Le Grand眼模型的基础上,构造不同的眼光学模型,分别研究了角膜非球面、晶状体非球面和昌状体折射率在眼光学成象中的作用.通过比较各模型系统的Zernike标准多项式系数,分析了非球面和梯度折射率对眼光光系统各象差的影响.同时研究了不同模型调制传递函数的特性.     

含Li+的径向梯度折射率棒透镜的研究

研究发现在硼硅酸盐系统玻璃中,利用Li⁺/Na⁺离子交换来制取径向梯度折射率(GRIN)棒透镜时,基质玻璃中重要的成分Li₂O含量对径向GRIN棒透镜的象差和数值孔径值有着明显的影响,并着重分析和讨论了实验中Li₂O含量对径向GRIN棒透镜中折射率分布、数值孔径及象差影响机制.进一步指出实验中Li₂O含量存在一个最佳值,既能够满足径向GRIN棒透镜获得较大的数值孔径又满足其具有较小的象差.     

球面端面的锥形梯度折射率透镜的近轴成像特性

本文根据光线在球面上的折射公式及光线微分方程,研究了光线经两端面为球面的锥形梯度折射率透镜的传播和变换,基于光线传递ABCD矩阵,提出了球面端面的锥形梯度折射率透镜的一种等效光学系统.文中给出了该透镜的主平面、焦平面和焦距计算公式,以及近轴成像高斯公式.当锥度为零时即得到球面端面的柱形或径向梯度折射率透镜的相应结果.     

高斯光束经抛物形发散梯度折射率棒透镜的变换公式

用变分法以及 ABCD 定律,导出高斯光束经过抛物形发散梯度折射率棒透镜的变换公式。     

存在初级象差下电子和离子光学系统中刘维定理的应用

在电子和离子光学理论(特别是象差理论)中,广泛地应用了矩阵的运算方法。本文讨论了旋转对称电子光学系统与重叠场(环形电场与非均匀磁场的叠加)离子光学系统中存在初级象差下的变换矩阵,证明了这些变换矩阵的行列式数值恒为1.这个普遍结论是刘维定理的具体应用。这对于电子和离子光学象差理论及计算机辅助设计具有一定意义。 关键词：     

傅里叶变换条纹相位分析法测量非球面镜

本文将傅里叶变换(FFT)条纹位相测量方法用于非球面镜的检测。叙述了波面位相偏差测量原理。提出用最小二乘拟合波象差代替计算全息图(CGH)补偿非球面波象差,并分析了测量误差。     

锥形GRIN透镜的付里叶变换

对GRIN(梯度折射率)透镜的付里叶变换和传递函数进行了讨论。当调制传递函数M.T.F=0.5时,GRIN透镜的空间分辨率达45对线/毫米。     

二维散射性梯度折射率介质的表观辐射特性

通过采用线性折射率bar模型处理多维梯度折射率介质,本文研究了二维矩形半透明体的表观方向发射特性.考察了折射率分布、散射反照率、散射相函数等多种参数对二维梯度折射率介质表观发射的影响.提出类相干性的概念描述多维梯度折射率介质的辐射特性.     

梯度折射率单透镜的设计

已经设计了一种具有径向梯度折射率函数分布的单片摄影透镜。一个相对孔径为f/6.3,半视场角为25度的单透镜校正了球差、彗差、予午与弧矢场曲。这些象差是指总的,而不是三级、五级等。该透镜的性能是与相对孔径为f/11、采用均匀介质的、具有最佳设计的同类型式的单透镜相当。     

平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性

 利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,推导出平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时的解析表达式,对平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析,讨论了介质梯度折射率系数和光束阶数对传输特性的影响。研究表明,平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时轴上光强分布呈现周期性变化,其周期决定于介质梯度折射率系数,而与光束的阶数无关;轴上峰值处的横向光强分布受梯度折射率系数和光束阶数的影响较大,横向光强的最大值随着梯度折射率系数的增大而增大。     

折反射系统中的梯度折射率校正板

本文给出了一种类似于施密特非球面校正板作用的梯度折射率介质平板,这种介质是一种弱径向梯度折射率介质。     

用于成象的塑料聚焦纤维

本文介绍制作塑料聚焦纤维的方法和它的传象特性,它柔软,折射率分布接近抛物线型。给出了一种新的制作方法,为了减小象差,实现了折射率分布削面的最佳控制。用塑料纤维制成了一个带有电视监视器的典型的纤维镜。直径8mm、长150mm的纤维,分辨率可达5—6对线/mm。     

增益介质的非线性折射率

研究增益介质中高能态粒子受激跃迁引起的非线性折射率。以钕玻璃为例,具体计算了折射率随光强变化的规律,指出了与此有关的若干物理效应,如自散焦、自调制、非线性波象差及光脉冲波形畸变等。     

高超声速湍流流场高折射率梯度区域气动光学畸变仿真研究

基于折射率界面厚度的描述建立了一种高折射率梯度门限的数学模型,在此梯度门限下,研究了高超声速流场中高折射率梯度区域的气动光学传输效应.提出了一种用折射率梯度的调和平均值描述高折射率梯度门限的方法.采用高超声速流场的计算流体力学结果作为分析折射率梯度和进行气动光学传输仿真的源数据,忽略绝对值低于该门限的梯度值重构折射率场,并采用变折射率介质中光线追迹算法仿真其气动光学传输畸变.不同流场状况、不同位置截面的仿真结果表明,采用本门限,重构折射率场和原折射率场的相关性达0.9以上,仿真光程差均方根的相对误差不超过±5%,验证了该高折射率梯度门限模型的有效性和适用性,同时从数值角度证实了高超声速湍流流场中高折射率梯度区域是气动光学传输畸变的主要成因.     

基于折射率梯度门限的气动光学窗口光传输研究

基于流场界面厚度（Interfacial—Fluid—Thickness,IFT）理论,建立了高折射率梯度门限模型来研究气动光学窗口光传输畸变。首先在光学窗口折射率梯度场基础上,提出高折射率梯度门限,忽略绝对值低于该门限的折射率梯度值,重构折射率场,并对其气动光学传输效应进行仿真。结果表明,当58．37％的梯度值被忽略时,得到的重构折射率场与原折射率场仿真光程差（OPD）最大相对误差不超过1．5％,验证了气动光学窗口高折射率梯度区域是产生光传输畸变的主要原因,也证实了该门限模型对气动光学窗口光传输效应进行仿真的可行性,对气动光学失真的机理、预测及校正有一定的指导意义。     

基于衍射层析理论的弱散射单颗粒粒径反演方法

衍射层析理论揭示了物体的散射场分布与物体的散射势之间存在傅里叶变换关系。基于衍射层析理论,提出一种反演未知折射率的浮游植物及其它弱散射颗粒粒径的方法。利用单波长、大角度范围内的散射光分布信息,通过傅里叶变换得到颗粒散射势的二次投影函数,进而获得颗粒粒径。进行数值仿真实验,并针对不同的测量角度范围、测量角度分辨率进行比较分析,结果表明:本文所开发的粒径反演算法可以通过测量大角度散射光分布,在适度噪声存在的情况下,准确反演与入射光波长相比拟的单个弱散射球形颗粒粒径。这一方法可用于测量未知折射率的浮游植物及其它微小颗粒粒径。     

梯度型聚合物通信光纤制备的理论分析

对直接挤出法制备梯度型聚合物光纤的工艺流程进行了分析,根据双组分混合物折射率计算理论和梯度型聚合物光纤径向折射率分布函数,计算了梯度型聚合物光纤单位长度中所含掺杂剂的质量;将非稳态扩散理论和有限差分法结合起来,对梯度型聚合物光纤折射率分布的形成进行了理论研究,建立了数学物理模型,得到描述梯度型聚合物光纤径向折射率形成的普遍性近似方法.