用网格衍射测波长

用傅里叶变换讨论了以网格（二维正交粗光栅）为衍射屏的双（线）光源衍射理论，并介绍了用网格衍射测量光波波的实验方法。     

控制三维光场的纯相位衍射光学元件优化设计

为提高纯相位衍射光学元件的设计效果，实现高衍射效率的三维光场衍射传播控制，在原有GS迭代算法的基础上提出了新的相位加权迭代优化设计算法。此算法的特点是，建立多衍射输出平面迭代加权算法模型，并通过反馈各个设计输出平面在迭代计算过程中的设计误差，引入一定的相位动态加权整调策略，以达到更加优化的设计效果。以此算法设计一个纯相位衍射光学元件，将输入的高斯光束在距离输入面300mm～400mm内的每个平面上变换为2×2等强度光束阵列。通过对比实验发现此方法在原有算法基础上能进一步改善算法的收敛效果，提高整体设计质量，实现更加优化的运算。     

任意点阵衍射图形的DOE优化设计

本文利用模拟退火算法对任意点阵衍射图形的纯相位衍射元件进行了优化设计,针对收敛性和收敛速率对算法进行了适当修正,取得了令人满意的计算结果。     

产生多焦环的衍射相位元件设计的新方法

基于光学变换的一般理论，提出了一种产生多焦环的衍射相位元件的新设计方法，焦环的数目、位置和焦环的宽度可以任意设定．在高斯型激光束照明下进行模拟设计，并讨论了相位量化对结果的影响．理论计算表明，新的设计方法可有效地用于衍射光学元件的设计 关键词：     

基于菲涅耳衍射的无透镜相干衍射成像

相干衍射成像是一种新型的无透镜成像技术,在光学测量、显微成像和自适应光学等领域有重要应用．本文提出一种基于单幅菲涅耳衍射强度图样的无透镜相干衍射成像方法;该方法采用特殊设计的卷积可解阵列抽样屏,通过对抽样物波的菲涅耳衍射强度图样进行非迭代的逆菲涅耳变换和滤波等数字处理实现被测物波复振幅信息的恢复,最后通过数字衍射得到物体的数字再现像．文中对抽样孔径、衍射距离、图像传感器尺寸等参数对再现像的影响进行了理论分析和模拟实验研究．发现在针孔大小和记录孔径大小一定的条件下,存在一个最佳的衍射距离;衍射距离过大会给重建图样带来噪声,衍射距离过小则会使再现象的分辨率降低．文中还对抽样针孔大小对系统成像分辨率的影响进行了分析,为进一步开展相关实验研究和应用提供了理论依据．     

强度关联三维衍射层析的实验研究

提出了一种基于强度关联成像的新型三维衍射层析技术.利用强度关联成像技术(鬼成像)可实现无透镜傅里叶变换的特点,并结合衍射层析技术和二步相位恢复算法,使用波长为650 nm的赝热光实现了强度关联三维衍射层析.详细描述了强度关联三维衍射层析的基本原理以及具体实验结果,为在第三代同步辐射光源实现非相干X光衍射成像积累了经验.     

相位恢复算法在量子关联衍射成像中的应用研究

随着研究工作的逐步深入,目前已经利用经典热光源实现了关联衍射成像,使得该技术有望在X射线以及中子衍射成像等方面得到广泛应用。在实验利用非相干光得到物体无透镜傅里叶变换频谱的基础上,采用误差消除与输入输出恢复算法,并结合过采样理论,实现了实验所用物体透射率函数的恢复。分别得到了纯振幅物体的振幅分布函数与纯相位物体的相位分布函数。此外,还讨论了实验所得傅里叶变换频谱的噪声等因素对图像恢复结果的影响。     

基于衍射理论的哈达玛编码光谱成像数据重构

哈达玛变换光谱成像技术是一种在不牺牲分辨率的情况下,通过多通道复用的方法增加光学系统光通量,使得系统信噪比显著高于传统成像的新型计算光谱成像技术.本文针对系统成像过程中数字微镜器件衍射造成的图像降质问题,建立了基于标量衍射理论的哈达玛编码光谱成像图谱数据退化模型,提出以Lucy-Richardson (L-R)算法为核心的重构数据修正算法,提高重构数据立方体的图像质量和光谱精度.通过对成像过程的模拟和重构算法的仿真实验,数字化生成了系统成像衍射降质的物理过程,并验证了本文所采用修正方法的有效性.经过L-R修正之后的复原数据立方体的光谱角距离评价结果为0.1296,图像相似度评价因子优于0.85,相比修正前的重构数据质量有较大提升,表明算法对哈达玛编码光谱成像数据的重构及修正具有较好的效果.     

太阳辐射计的衍射效应修正

太阳辐射测量是研究太阳活动与地球气候演变的重要方式之一,对人类社会的可持续发展具有重要意义。衍射效应作为测量过程中系统误差的主要来源之一,有必要进行精确的修正,从而提高测量数据的精度。首先,对衍射效应理论进行研究,从Kirchhoff衍射理论出发,在高斯光学近似下,逐步确定点与点,点与面,面与面之间的能量传输关系,推导出了衍射效应的一般公式;接着,根据衍射效应的渐近性质,得到了一种简化的计算方法;然后,用简化的方法计算太阳辐照绝对辐射计(SIAR)的衍射效应以及衍射修正因子,最后,根据衍射修正结果,计算相对于世界辐射基准(WRR)的定标系数。结果显示:SIAR的衍射效应以及衍射修正因子分别约为1.002 742和0.997 265。经过衍射修正后,SIAR对WRR的定标系数更接近于1,表明衍射修正降低了系统误差,提高了辐射测量的准确度。     

无衍射光经望远镜系统的变换

对于轴锥镜透镜产生的无衍射光，它的中心光斑半径和无衍射距离是固定的，一旦应用中要求新的光束参数，则只能再制造一个新的轴锥镜透镜。本语文提出了种用普通球面透镜望远为改变无衍射光束参数的新方法，该方法是基于无射光和环光源之间的透镜变换关系。无衍射光首先被望远系统的第一块透镜变换为一个环光源，第二块不同焦距的透镜再将该环光源变换为一个不同参数的新无衍射光。新的光束参数由两个透的焦距比值决定 。     

金属熔体黏度与结构相关性的分子动力学模拟

运用EAM(embed atom method)作用势，采用非平衡分子动力学模拟获得Al熔体的偶分布函数与黏度数值随温度的变化曲线，偶分布函数的计算结果与实验值符合得较好.对模拟所得到的黏度数据编程实现黏度的Arrhenius公式拟合，得到激活能E.并利用模拟所得到的黏度值及激活能对Lennard-Jones(L-J)作用势进行修正，获得黏度与偶分布函数及原子间相互作用势之间的关系式，两条黏度拟合曲线与分子动力模拟结果符合得比较好，说明拟合程序的编写是比较成功的，实现了对L-J作用势的修正.该研究为金属及合金原子间相互作用势的建立提供了新的思路. 关键词： 非平衡分子动力学模拟 L-J作用势修正 Al熔体 结构与黏度相关性     

Structure formation under steady-state isothermal planar elongational flow of n-eicosane: a comparison between simulation and experiment

We use nonequilibrium molecular dynamics simulations to investigate the structural properties of an oriented melt of n-eicosane under steady-state planar elongational flow. The flow-induced structure was evaluated using the structure factor s(k) taken as the Fourier transform of the total pair correlation function g(r). We found that the equilibrium liquid structure factor is in excellent agreement with the one determined via x-ray diffraction. Moreover, a new x-ray diffraction experiment has been performed on a crystalline n-eicosane sample. The resulting intramolecular contribution to the structure factor was found to be in very good agreement with the simulated one at a high elongation rate, indicating the existence of a possible crystalline precursor structure.     

高衍射效率亚波长结构Dammann光栅的设计

传统的Dammann光栅是基于标量衍射理论设计的二值相位等光强分束器件，其衍射效率的典型值为80%左右.基于严格耦合波分析理论和遗传算法，提出了一种设计亚波长结构Dammann光栅的新方法，且该新型二值相位光栅具有较高的衍射效率.同时利用自编的仿真程序包设计了多个光栅，并分析了制作误差对其衍射效率和光强均匀性的影响.仿真结果表明，用该方法所设计的Dammann光栅的衍射效率超过92%.     

Neutron diffraction investigation of the microstructure of lead-potassium melt bubbled with heavy water

The results of neutron diffraction microstructure investigation of a eutectic lead-potassium melt bubbled with heavy water are presented. The structure factors and pair correlation functions for pure eutectic and eutectic bubbled with heavy water are compared. Evidence of the presence of deuterium in the latter melt has been shown in the diffraction pattern.     

求解分数傅里叶变换衍射积分的一种快速算法

在对Lohmann 二型分数傅里叶变换(FRT)和菲涅耳衍射积分进行比较的基础上,给出基于快速傅里叶变换(FFT)求解该分数傅里叶变换和菲涅耳衍射积分的快速算法及算法适用范围.数值模拟实验证明了理论的可靠性和算法的高效性.此快速算法为分数傅里叶变换在工程实际中的进一步广泛应用奠定了基础.     

Understanding the instrumental profile of synchrotron radiation X‐ray powder diffraction beamlines

A Monte Carlo algorithm has been developed to calculate the instrumental profile function of a powder diffraction synchrotron beamline. Realistic models of all optical elements are implemented in a ray‐tracing software. The proposed approach and the emerging paradigm have been investigated and verified for several existing X‐ray powder diffraction beamlines. The results, which can be extended to further facilities, show a new and general way of assessing the contribution of instrumental broadening to synchrotron radiation data, based on ab initio simulations.     

Iterative computing of transmittance of optical elements focusing at a predetermined area

A new modernization of the Gerchberg-Saxton (GS) iterative algorithm has been suggested with reference to the task of focusing a coherent monochromatic beam into a preset frequency-plane domain with a given intensity distribution.

The modernization proposed permits computation of the transmittance function, within a diffraction approximation, of the optical element focusing into a preset domain, with an error essentially less than that of the standard variant of the GS algorithm.     

A new method of coherent summation of laser beams by diffraction optical element

A new method of coherent summation of laser beams is proposed. Two-dimension numerical simulation based on the conjugate gradient algorithm shows that the combination efficiency is about 94.8%, and an error less than 2.4% with a 16-level phase quantized diffraction optical element. Error analysis has also been performed.     

实空间高分辨象模拟计算中的动态收敛判据

给出实空间多片层(RSMS)法的动态收敛判据(RSMSD法),利用与晶体结构有关的截断条件,动态地确定了每两片层间传播因子的展开级数,完全克服了RSMS法固有的发散问题。RSMSD法的计算结果与快速傅里叶变换多片层(FFTMS)法的相应结果符合很好,这说明动态收敛判据是正确、有效的。 关键词：     

OASIS4.0—a new version of the program OASIS for phasing protein diffraction data

<正>The program OASIS4.0 has been released.Apart from the improved single-wavelength anomalous diffraction (SAD) phasing algorithm described in a separate paper,an important new feature in this version is the automation of the iterative phasing and model-building process in solving protein structures.A new graphical user's interface(GUI) is provided for controlling and real-time monitoring the dual-space iterative process.The GUI is discussed in detail in the present paper.