论尼科耳棱镜的光强透射率、反射率--兼评《Malus定律表述的研究》一文之不足

利用各向异性单轴晶体光轴位于入射面内的“菲涅耳公式”计算了光通过尼科耳棱镜各界面时光强的透射率、反射率,并指出了某文献在这方面的失误．     

X射线反射率的讨论

根据菲涅耳公式推导出X射线和可见光的反射率公式,计算了反射率随入射角的变化曲线.对X光导管的传输效率在反射率有无近似条件下的计算结果作了比较.     

振动合成与反射率

利用菲涅耳公式讨论反射率对光的振动合成的影响。     

菲涅耳衍射公式误差相位的讨论

根据波动光学的理论,对菲涅耳近场衍射公式误差相位的影响进行了分析。以单缝衍射为例,讨论了误差相位与计算精度的联系。结合菲涅耳线波带片焦面光强分布的计算,对比了菲涅耳衍射公式与基尔霍夫衍射公式的计算结果,说明在不满足误差相位近似条件下使用菲涅耳衍射公式带来的影响。最后对影响波带片焦面光强分布的几个因素进行了讨论。     

超高反射率的损耗比较测量法研究

描述了一种用两个激活谐振腔的损耗比较测量超高反射率的有效方法。其基本原理源于菲涅耳公式和布儒斯特定律。测量精度为±５．０×１０－５，并讨论了测量系统的若干问题。     

带电平面的反射与透射研究——菲涅耳公式的修正

根据一般条件下电磁场的边界条件,研究了两种介质分界面存在面电荷分布时的反射与透射,证明了这一条件下反射定律和折射定律仍然成立,推导得到存在面电荷分布时入射波平行分量和垂直分量的振幅反射系数和振幅透射系数,即修正的菲涅耳公式。由于不同界面的导电特性不同,两种介质界面的面电荷分布会影响界面的面电导率,修正后的菲涅耳公式与面电导率和自由空间阻抗有关。计算结果表明当面电荷密度或界面特性使面电导率发生较大变化时,振幅反射系数和振幅透射系数及反射率和透射率发生变化。     

一种测量极高反射率的方法

一种测量极高反射率的方法蒋跃（武汉空军雷达学院物理教研室，武汉４３００１０）摘要：本文介绍一种用两个激活谐振腔的损耗比较测量极高反射率的有效方法，其分辨率可以达到几个ｐｐｍ。此测量方法的基本原理源于菲涅耳公式，本文报道的精度优于±１．０×１０￣（－４...     

BPM-FSRM混合法分析SOI脊形波导与光纤耦合

用束传播-自由空间辐射模（BPM-FSRM）混合法计算了SOI脊形波导和光纤耦合时的透射率, 提出计算反射率的积分公式. 将该混合法和一般FSRM、菲涅尔公式-重叠积分法的计算结果相比较, 提出只有在弱导条件下, 传统的菲涅尔公式法和重叠积分法才可以同时使用.     

利用恒星闪烁测量等晕角的研究

利用恒星闪烁测等晕角是目前应用最广泛的等晕角测量方法。基于理论分析,引入了更准确的计算公式,通过公式推导、数值计算,得出最佳探测孔径直径与菲涅耳尺度相当,分析了复色光的闪烁等效波长及湍流路径长度变化范围的问题,讨论了等晕角与闪烁的比例系数C的计算问题。菲涅耳数在范围0.5~1.1时,比例系数随菲涅耳数的变化可用三次多项式进行拟合,比例系数不能简单地取波长位于500nm时的固定值,需根据应用实际利用拟合的三次多项式来计算。     

拼接菲涅耳透镜子镜失调误差分析

大口径菲涅耳透镜由多个子镜拼接而成,子镜失调误差会影响拼接菲涅耳透镜的成像质量,以瑞利判据作为评价标准,根据菲涅耳透镜波前像差理论,分析了拼接菲涅耳透镜子镜各个自由度失调误差公差允限,给出了理论计算公式。分析表明:拼接菲涅耳透镜F数越大,各自由度失调误差公差允限越宽松。采用Zemax软件进行理论仿真,利用干涉仪对拼接波前进行实验检测,检测结果显示,拼接波前与理论计算最大误差为0.006λ,验证了理论的正确性。分析结果为拼接菲涅耳透镜光机设计、检测与装调提供了理论依据与指导。     

MEH-PPV薄膜的光学参数计算

测量了由修正的Gilch方法制作的MEH-PPV薄膜的反射光谱, 对于玻璃基底对反射谱的影响做了修正. 利用了修正后的反射谱进行了kk变换, 获得了薄膜的折射率n. 再用计算所得的数据反算出薄膜的反射率与测量的反射谱是一致的, 获得的折射率随波长的变化与测量的吸收谱是相对应的, 对所得结果进行了误差分析.     

一种改进型菲涅尔棱体的设计与分析

通过对光学材料和器件内全反射角的优化设计，提出一种改进型菲涅尔棱体模型，使入射光在器件内以相同的内反射角θ在两种不同玻璃材料和空气构成的界面上发生两次全反射，由反射引起的相位延迟的变化可以相互补偿，从而设计出对入射角不敏感的相位延迟器.计算表明，入射角变化±2°时，该相位延迟偏差不超过0.36°，且保持了原型菲涅尔棱体正入射和正出射的优点，大大方便了使用. 关键词： 相位 全内反射角 折射率     

表面等离子体共振控制镜面反射率

对金属介电常数随温度变化的计算进行了修正,提出了利用表面等离子体共振(SPR)实现温度控制镜面反射率的方法。在Kretschmann结构中的金属膜上涂覆热光系数较大的聚合物材料,考虑该结构中各种材料介电常数以及金属膜厚度随温度的变化,利用特征矩阵法进行了数值模拟,得到SPR反射率曲线随温度的变化。模拟结果显示,当波长为532nm的p偏振光分别以70°和75°入射时,在10℃～90℃范围内调节温度,可实现反射率在52.8%～41.5%和31.1%～18.8%范围内的调节。     

Radiative heat transfer in axisymmetric domains of complex shape with Fresnel boundaries

A detailed study of the peculiarities of the radiative heat transfer (RHT) in axisymmetric domains bounded with Fresnel surfaces is undertaken. The analytical (exact) solutions of the RHT problem in conical and cylindrical domains with refractive index more than unity were obtained for a variety of absorption coefficient and geometrical parameters of the domains. It is shown that due to Fresnel reflections the net radiative flux strongly varies over the base of cone and cylinder. The difference in RHT processes for the cases of constant reflectivity of the boundaries and that calculated by Fresnel formula is demonstrated. The influence of specular reflection at the crystal side surface on the shape of the solid/liquid interface in growing bismuth germanate crystals is shown.     

小尺度表面粗糙度与介质吸收对介质折射率测量的影响

将介质表面的小尺度粗糙度等效为覆盖在理想光滑表面上的多层等厚折射率渐变的薄膜,并通过特征矩阵计算多层等效膜模型的P光反射率与入射角的关系.将吸收介质的折射率虚部带入菲涅尔公式进行计算.运用COMSOL Mutiphysics软件对表面粗糙度和介质吸收进行建模和仿真计算.计算结果表明,小尺度表面粗糙度与介质吸收都会导致折射率测量产生误差.分别考虑以布儒斯特角和全反角作为折射率测量的手段,为了得到优于10-5的测量准确度,测量表面粗糙介质的折射率时,采用全反角进行判定;测量具有吸收效应的介质折射率时,采用布儒斯特角进行判定.     

A Simple Model for Measuring Refractive Index of a Liquid Based upon Fresnel Equations

Due to many experimental data required and a lot of calculations involved, it is very complex and cumbersome to model prism-based liquid-refractive-index-measuring methods. We develop a new method of mathematical modelling for measuring refractive index of a liquid based upon the Fresnel formula and prism internal reflection at an incident angle less than the critical angle. With this method, only two different concentrations measurements for a kind of solution can lead to the determination of computational model. Measurements are performed to examine the validity of the theoretical model. Experimental results indicate the feasibility of the theoretical model with an error of 1%. The method is also capable of measuring even smaller changes in the optical refractive index of the material on a metal surface by the surface plasma resonance sensing techniques.     

Fast Calculation of Computer-Generated Fresnel Hologram Utilizing Distributed Parallel Processing and Array Operation

Fresnel CGH for a three-dimensional (3-D) object is generated by calculating the Fresnel diffraction, but it requires a huge amount of calculation. This is one reason for the difficulty in realizing real-time holography. We propose fast calculation method of computer-generated Fresnel hologram (Fresnel CGH) utilizing distributed parallel processing and array operation. In our method, a projected image with depth information of the 3-D object is prepared to calculate the Fresnel diffraction. The Fresnel diffraction of the projected image is then calculated with depth information by array operation and distributed parallel processing. Parallel processing is realized using JavaSpaces and many standard computers. In our array operation, calculation error in phase distribution on a hologram occurs more than the strict Fresnel diffraction. However, it was confirmed by experiments that the influence of an error can be controlled and ignored. In this paper, our proposed method and some experimental results are shown.     

基于1stOpt求解光学玻璃折射率温度系数经验公式常量的方法

为了解决ZEMAX软件拟合计算折射率温度系数经验公式常量时,参量回归计算的折射率和折射率温度系数与实验值存在较大偏差的问题,用1stOpt差分进化法求解折射率温度系数经验公式常量.以氟冕D-FK61和特种火石H-TF3A光学玻璃为例,用该方法求解的λtk常量与其通用数值范围0.08~0.33相吻合,参量回归计算的折射率和折射率温度系数与实测值的偏差分别小于1×10~(-5)、2×10~(-7)/℃.该方法作为ZEMAX软件计算光学玻璃折射率温度系数的有效补充,计算的准确性高,可为热补偿光学系统设计提供准确的光学参量保障.     

梨花粉红外波段复折射率测定与分析

花粉是生物气溶胶重要的组成部分,复折射率是研究花粉光学特性以及探测、识别生物气溶胶成分的重要参数。采用压片法对梨花粉2.5~15 μm波段的反射光谱进行了测量,利用Krames-Kronig(K-K)关系计算了复折射率,并就傅里叶红外光谱仪测试压片的入射角和复折射率长波长、短波长区外推两方面对结果作了误差分析。结果表明,测试时18°入射角以及长波长、短波长区外推对梨花粉复折射率的计算结果影响不大,利用反射光谱计算花粉复折射率的方法是可行的。计算得到的复折射率谱对梨花粉光学特性的研究以及生物气溶胶成分的探测、识别有一定的参考价值。     

菲涅耳透镜的制作及性能分析(对准误差的影响)

我们使用薄膜沉积法制作16阶菲涅耳透镜,其衍射效率接近87%.用它代替常规的光学透镜可实现系统的轻量化、小型化、增加系统设计的自由度.在标量衍射理论的基础上,应用菲涅耳公式和傅里叶变换分析SiO₂薄膜和基底的表面反射、对准误差以及入射角对16阶菲涅耳透镜衍射效率的影响.