衍射光栅积分理论中核函数的简化及其特性分析

基于衍射光栅完全电导率积分理论,通过变换光栅方程给出了任意衍射级次Littrow设置下衍射波矢的镜像方程,用此方程和幂级数性质简化了代表核函数的无穷级数,提出将其表示为一个对称性级数与一个等比级数之和的方法.通过与未做简化的积分法比较,从数值计算角度指出了此方法具有缩短计算时间和提高收敛性的特性.推广结果表明,在偏Litrrow设置下仍然可以通过幂级数性质提高收敛性. 关键词： 光栅积分法 核函数 Littrow设置 镜像方程     

相位光栅非对称性对位置测量精度的影响

在相位光栅位置测量系统中,加工、后处理等工艺会导致光栅结构发生非对称性变形,增加了位置测量误差.因此,建立了非对称性光栅的衍射场理论模型,分析了光栅非对称性对位置测量精度的影响,并根据不同衍射级次对非对称性敏感度的差异提出了一种多衍射级次权重优化方法,以修正光栅非对称性变形引入的测量误差.实验结果表明,当光栅中心槽深为入射波长的1/4时,顶部倾斜非对称性和底部倾斜非对称性对测量精度的影响可以忽略;当占空比为0.5时,侧壁非对称性对测量精度的影响可以忽略.非对称性引入的位置误差,经多衍射级次权重优化法修正后可控制在0.05 nm以内.     

复合金属光栅模式分离与高性能气体传感器应用

为实现近红外波段表面等离子体共振(SPR)模式的分裂和移动, 同时提高光栅基SPR传感器的品质因数, 提出了一种由双金属光栅构成的新型复合结构光栅, 并研究了其气体传感特性. 运用有限时域差分算法对该结构进行了数值模拟, 发现由复合金属光栅激发的SPR出现模式分裂的现象. 通过增大双金属光栅阵列间的相对位移改变原结构的对称性, 导致复合金属光栅分裂的SPR模式朝相反方向移动. 当相对位移量进一步增大到双光栅合并成新的单一光栅时, 随光栅结构对称性的恢复, 分裂的两共振模式最后又重新合并为一个模式. 如果待测物的折射率为1.01≤n_a≤1.05, 当相对位移量为0时, 基于复合光栅结构气体传感器的折射率灵敏度为1207.5 nm/RIU, 且品质因数达到1290.7; 当相对位移量为100 nm时, 与双共振模式对应的折射率灵敏度分别为1205.0 nm/RIU和1210.0 nm/RIU, 品质因数分别为1295.4和762.3. 因此, 复合光栅SPR传感器具有超高品质因数的性能, 使得它在生物化学传感领域中有巨大的应用潜力.     

大角带宽高衍射效率体全息光栅的设计和制备

高性能体全息光栅是全息波导的重要耦合元件,角带宽小、平均衍射效率不高是制约体全息光栅性能的重要因素.以不对称倾斜记录为出发点,设计并制备了大角带宽高衍射效率的体全息光栅.首先讨论在横电模式光和横磁模式光下体全息光栅的记录参数与其衍射效率的关系,找到平均衍射效率较高的记录参数范围,随后进一步分析在此范围内的记录参数与体全...     

非均匀光纤光栅响应特性的研究

光纤栅在未来光纤通信与光纤传感系统中将关键性作用。本文进行了不同线型光栅迹与喃啾 等波导结构参数下的非均匀光纤光栅响应特性的数值计算,并通过对光栅响应不对称性的研究讨论,提出了光栅响应对称性的两个一般条件。     

光纤布拉格光栅中的隙孤子存在条件

提出光纤布拉格光栅中产生隙孤子的条件和参量制约关系。利用非线性耦合模式方程建立光纤布拉格光栅中孤子的传播方程,通过扰动方法建立了参量的微分方程,计算得到参量近似解。以周期非线性光学介质中隙孤子存在的条件为依据,数学计算分析得到两组参量关系不等式。最终通过数值计算说明了这些参量之间存在制约关系和物理意义。从而理论上说明了在光纤布拉格光栅中隙孤子存在需要选择适当参量。为光纤布拉格光栅中产生隙孤子的实验和进一步的工程应用提供了理论基础。     

X射线光栅相位成像的理论和方法

通过对X射线光栅相位衬度成像实验装置的理论分析,提出了光栅位移曲线的表达式,推导出了X射线光栅相位衬度成像方程.根据该成像方程,提出了基于光栅成像相位提取方法.这些理论结果将简化光栅相位衬度成像实验步骤,提高信息获取效率,并为X射线光栅相位衬度成像和计算机断层成像的结合,进一步提出光栅相位衬度CT的简化理论奠定基础. 关键词： X射线 相位衬度成像 光栅衍射 Talbot效应     

从光子与光栅相互作用的观点来推演光栅方程

根据光的量子特性,假定光子与光栅相互碰撞,推导出光栅方程,并将其扩展到空间,提出空间光栅方程.     

从光子与光栅相互作用的观点来推演光栅方程

根据光的量子特性,假定光子与光栅相互碰撞,推导出光栅方程,并将其扩展到空间,提出空间光栅方程.     

Kepler方程的Noether对称性与Hojman守恒量

研究Kepler方程的Noether对称性与Hojman守恒量.给出系统的运动微分方程并给出Noether对称性的确定方程,提出Kepler方程的Noether对称性导致的Hojman守恒量.     

部分相干同步辐射照射下光栅分数塔尔博特效应

基于高斯谢尔光束的相干模式分解理论和波动光学,建立了部分相干同步辐射硬X射线光束通过光学器件的传播模型。模拟了微聚焦X射线光束照射下光栅的分数塔尔博特效应,得到了聚焦光束的光强分布和相干特性变化,并分析了散焦光束入射下的光栅自成像。然后通过模拟准直光束入射下的光栅塔尔博特效应,得到了不同传播距离处自成像条纹的变化情况,分析了影响光栅自成像条纹形状的因素。通过光栅衍射条纹测量同步辐射相干度,发现对矩形相位光栅来说,应该对衍射图样进行傅里叶分解,求出各级傅里叶系数随传播距离的变化曲线,从而得到入射光束相干特性。     

利用模式的对称性研究光子晶体光纤的色散

由光子晶体光纤的对称性可以得到模式分布的对称性，根据模式的对称性选择适当的展开函数，可以使计算量大大减少。计算了六角结构光子晶体光纤的色散特性，得到了波长在1．55pm处色散为零时，光子晶体光纤的结构参量所满足的方程。     

Gelfand-Dickey算子分解,B?cklund-Darboux变换及对称

利用Gelfand-Dickey算子的分解导出了GKdV方程的n个B?cklund-Darboux(BD)变换及对应的对称的精确形式．这一结果推广了Lou等最近关于KdV,Kadomtsev-Petviashvilli(KP)等方程的BD变换同非局所对称性的结果．作为副产品同时给出Generalized-KdV方程的行列式形式解. 关键词：     

啁啾高斯脉冲经啁啾光纤光栅反射后的传输特性

在考虑侈阶和高阶色散的情况下,给出了啁啾高斯光脉冲被啁啾光纤光栅反射后在光纤中传输时脉冲展宽的解析析式,。讨论了啁啾光栅脉减压缩和色散补偿中的几个重要问题。以线性啁啾光纤光栅为实例进行了数值计算,发现了脉冲殿宽的对称性质,最后提出一种新颖的可用于估算脉冲受光纤光栅作用后脉宽展宽的简单办法。     

透射式光栅光谱仪摄谱性质的研究

本文从理论和实验上探讨了透射光栅的光栅参数和实验几何条件对于光栅的衍射效率、色散、光谱对称性及散射本底的影响,对于这些摄谱性质的了解,将有助于实验数据的分析。     

非完整系统Tzenoff方程的Mei对称性和守恒量

研究了在群的无限小变换下非完整系统Tzenoff方程的Mei对称性，给出了非完整系统Tzenoff方程Mei对称性的定义和判据方程．给出了这种Mei对称性导致晦对称性的充要条件，通过特殊Mei对称性条件下的Lie对称性，找到了非完整系统Tzenoff方程的Hojman守恒量．     

Talbot像对谱面的对称性分析及焦距测量

分析了光栅的泰伯（Ｔａｌｂｏｔ）像和透镜焦面的关系，提出了Ｔａｌｂｏｔ像对谱面的对称性原理。并将其用于透镜焦距的测量，方法简单，精度高。     

完整系统Nielsen方程的统一对称性与守恒量

研究完整系统Nielsen方程的统一对称性与守恒量.在完整系统Nielsen方程的基础上,首先给出了Nielsen方程的Noether对称性、Lie对称性和Mei对称性与守恒量,其次给出了Nielsen方程的统一对称性的定义和判据,得到Nielsen方程的统一对称性导致的Noether守恒量、Hojman守恒量和Mei守恒量.举例说明结果的应用.     

非完整系统Tzénoff方程的Mei对称性和守恒量

研究了在群的无限小变换下非完整系统Tzénoff方程的Mei对称性，给出了非完整系统Tzénoff方程Mei对称性的定义和判据方程.给出了这种Mei对称性导致Lie对称性的充要条件，通过特殊Mei对称性条件下的Lie对称性，找到了非完整系统Tzénoff方程的Hojman守恒量.     

光纤布拉格光栅中隙孤子的EPP方法分析

提出了利用EPP方法分析光纤布拉格光栅中隙孤子的解。基于非线性耦合模式方程(NLCME)定性地分析了无微扰条件下的隙孤子参数与孤子的其它特性的关系。利用EPP方法分析了隙孤子的能量特性。证明了隙孤子的速度影响形态特性和能量分布。从理论上解释了已观察到的一系列隙孤子的试验现象,对光纤布拉格光栅中产生隙孤子的应用具有理论意义。