非旋转对称像差下不同离焦电子显微像的叠加改善传递函数

本文提出用不同离焦的高分辨电子显微像光学方法叠加,改善带有非旋转对称像差的电子显微像相位衬度传递的数.使叠加后传递函数在全场区域同相位,并使传递函数的零值由另一传递函数的峰值填补,改善了电子显微像的像质.     

部分相干余弦-高斯光束

引入部分相干余弦-高斯光束,推导出部分相干余弦-高斯光束通过近轴ABCD光学系统的传输公式和M2因子,研究了部分相干余弦-高斯光束通过像散透镜的传输特性.结果表明,部分相干余弦-高斯光束的M2因子与部分相干余弦-高斯光束的空间相干参量和离心参量有关,但与透镜的像散系数无关.适当选取空间相干参量,离心参量或像散系数,在几何焦面处可得到类高斯、平顶和空心等不同的光强剖面,实现部分相干余弦-高斯光束的空间整形.     

部分相干余弦-高斯光束

引入部分相干余弦-高斯光束,推导出部分相干余弦-高斯光束通过近轴ABCD光学系统的传输公式和M2因子,研究了部分相干余弦-高斯光束通过像散透镜的传输特性.结果表明,部分相干余弦-高斯光束的M2因子与部分相干余弦-高斯光束的空间相干参量和离心参量有关,但与透镜的像散系数无关.适当选取空间相干参量,离心参量或像散系数,在几何焦面处可得到类高斯、平顶和空心等不同的光强剖面,实现部分相干余弦-高斯光束的空间整形.     

环状光束通过像散透镜的变换特性

 基于Tovar提出的平顶多高斯光束模型,给出了环状光束模型。利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论,对环状光束通过像散透镜后的传输和聚焦特性进行计算和分析,并讨论了透镜像散对环状光束经透镜变换后对光束质量的影响。研究结果表明:环状光束通过像散透镜后变为非旋转对称光束;聚焦光强随着透镜像散系数的增大而逐渐减弱,聚焦光斑的方位仅由像散系数确定;在光束阶数和入射光波波长一定的情况下,环状光束通过像散透镜的变换特性和光束质量不仅与透镜像散系数有关,还与系统菲涅耳数有关,像散系数增大或菲涅耳数减小时,光束质量变差。     

部分相干光学成像系统的光学传递函数和像质评价准则

根据光学成像理论，建立了部分相干成像光学系统的光学传递函数。该函数与非相干成像光学系统传递函数相同，因而部分相干成像和非相干成像两者的光学系统波面像差公差标准也是相同的。这一点解释了显微镜光学系统的光学设计惯用法则：镜头像差公差标准的选择，并不因为采用成像照明方式的不同而有所差异。     

非相干成象系统的空间滤波

本文用相干理论阐明了具有非相干光照明的光学系统成像的物理过程,在入瞳或出瞳的参考球面上找出了对应于各种不同空间频率的相干区。在指出非相干成像系统传递函数物理本性的基础上,提出了改变系统传递函数曲线的可能性,从而能使一般光学系统具有在频率域处理输入信号的能力。 关键词：     

基于同心离轴双反射系统成像光谱仪的像散校正(英文)

提出了一种基于同心离轴双反射系统的成像光谱仪,该系统由四片球面反射镜与一块平面光栅组成.在分析同心离轴双反射系统的基础上,结合像差理论与光程函数概念,推导了同心离轴双反射系统的像散公式,得到其消像散条件.消像散理论表明,将消像散的同心离轴双反射系统分别应用于成像光谱仪的准直光路与聚焦光路中,可以实现成像光谱仪全光路消像散.研究了准直光路与聚焦光路共心对称的成像光谱仪结构,给出了其通用设计算法.根据初始结构计算方法,设计了工作波段在远紫外(120~180nm)的成像光谱仪实例,给出了初始结构的点略图与像散曲线图,以验证消像散理论的正确性.结果表明,初始结构完全符合消像散理论.优化设计后的成像光谱仪光谱分辨率接近1.6nm,调制传递函数值全视场全波段在0.37以上,具有良好的成像质量.     

空间频率域的张量ABCD定律

运用张量分析方法把轴对称系统中的空间频率域的柯林斯公式推广到一般的非轴对称光学系统,并推导了在空间频率域中适用于非轴对称光学系统的张量ABCD定律。空间频率域中的柯林斯公式和张量ABCD定律直接给出了像散光束的空间傅里叶频谱的传输规律。它们在处理与空间频谱有关的问题,如空间滤波,成像系统的传递函数,复杂像散高斯光束在自由空间的传输等问题时更为简便。     

像差对星间相干光通信接收系统误码性能的影响

以空间链路方程为基础,详细推导了具有不同像差时的星间相干光通信接收系统信噪比表达式。以通信距离为60000km、速率为2Gb/s的2PSK零差同步轨道接收系统为例,通过数值仿真,全面比较了接收天线的倾斜、离焦、彗差和像散等像差对接收系统误码率(εBER)的影响。结果表明,不同像差单独作用时,倾斜像差的影响最大,象散的影响最小;不同像差相互作用时,它们中的某些能部分实现相互校正,从而降低误码率。以εBER≤10-6为比较标准,当彗差W31/λ≤1.00时,调整倾斜像差能实现它们之间的部分校正;当像散W22/λ≤0.53时,调整离焦能对像散进行部分校正。因此,在设计接收系统时,接收天线的像差所产生的影响不容忽视。这将为设计星间相干通信接收系统提供必要的理论依据。     

相干场成像技术接收镜精度对传递函数的影响

根据相干场成像技术(又称傅里叶望远镜)接收镜的特点, 研究了接收镜偏差对相干场成像技术光学传递函数的影响, 推导了光学传递函数与接收光路光程均方差的关系式. 该式表明相干场成像技术的光学传递函数是接收光路光程均方差与频差乘积的平方的负指数函数. 为确定接收系统精度提供了理论依据. 关键词： 相干场成像 傅里叶望远镜 误差 光学传递函数     

相干场成像技术分辨率研究

根据光学传递函数的相关理论, 推导了相干场成像技术(又称傅里叶望远镜)的光学传递函数和点扩散函数, 给出了T型、O型两种发射镜阵列布局相干场成像系统的分辨率计算公式, 为分析相干场成像系统能实现的极限角分辨率提供了理论依据. 在此基础上研究了T型、O型两种发射镜阵列布局相干场成像系统的分辨率之间的关系. 关键词： 相干场成像 傅里叶望远镜 分辨率 光学传递函数     

任意周期性物体的扩展Lau效应:基于部分相干传递函数的分析

本文基于自由空间的部分相干传递函数对效应提出了新的解释模型,给出了描述Lau条纹强度分布的普遍公式,它适用于任意周期性的振幅或位相型物体,对于几种典型周期性物体分析了Lau条纹产生的条件及输出强度.给出了不同周期的矩形光栅产生Lau效应的实验结果.     

光学相干层析系统相干传递函数研究

在弱物体近似下从成像系统角度对光学相干层析测量技术进行了理论研究。分析了该技术测量样品纵深结构时图像的形成机理。结果表明它相当于一复振幅线性平移不变系统，从而可用相干传递函数描述系统性能，所得相干传递函数表明系统具有低通特性，半峰值带宽△ｋ＝２△λ／λ＾２。由于物体频谱整体平移了１／λ，测量的是纵向结构的高频信息。本文的工作为定量分析光学相干层析对未知结构的测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论     

Multipartite Entanglement Transfer from Multi-Mode Coherent State to Spin Qubits

The multipartite entanglement transfer from continuous variable system to spin qubits is investigated. We select multi-mode coherent field as continuous variable field. It is found that the qubits can not gain tripartite entanglement for states of close to GHZ state from the multi-mode coherent field. Moreover, the ability of the qubits gain the tripartite entanglement for states close to W state and bipartite entanglement from the continuous variable system is depended on the phase of multi-mode coherent field.     

Spectral intensity characteristics of partially coherent flattened multi-Gaussian beams with an axial shadow passing though paraxial ABCD optical systems

Based on the beam model for the flattened multi-Gaussian beams (FMGBs) with an axial shadow and partially coherent theory, the expression for cross-spectral density of partially coherent FMGBs with an axial shadow has been given, and the analytical expression for the spectral intensity of partially coherent FMGBs with an axial shadow passing through paraxial ABCD optical systems has been derived. The spectral shift of partially coherent FMGBs with an axial shadow focused by a thin lens has been analyzed quantitatively. The effects of the beam profile, spatial coherence parameter and the system parameters on the relative spectral shift have been discussed in detail. Our results show that the spectral intensity and the spectral shift of partially coherent FMGBs with an axial shadow passing through paraxial ABCD optical systems depend on the source spectral density, the generalized Fresnel number of the system, the transverse coordinate, the spatially coherence parameter, as well as the beam orders.     

部分相干成像的光学传递函数

本文给出在准单色光照明下,部分相干和非相干成像光学传递函数新的计算方法。从基尔霍夫衍射积分出发,引进准波前像差,并在菲涅尔近似下给出点像振幅分布,对照明光源不作匹配限制,计算公式简明,准相干度（ 不同于传统的相干度） 容易计算。利用分片多项式插值计算准波前像差,从而可实现变形成像ＯＴＦ 的计算     

Vibration-assisted coherent excitation energy transfer in a detuned dimer

The important role of high-energy intramolecular vibrational modes for excitation energy transfer in the detuned photosynthetic systems is studied. Based on a basic dimer model which consists of two two-level systems(pigments)coupled to high-energy vibrational modes, we find that the high-energy intramolecular vibrational modes can enhance the energy transfer with new coherent transfer channels being opened when the phonon energy matches the detuning between the two pigments. As a result, the energy can be effectively transferred into the acceptor. The effective Hamiltonian is obtained to reveal the strong coherent energy exchange among the donor, the acceptor, and the high-energy intramolecular.A semi-classical explanation of the phonon-assisted mechanism is also shown.     

量子相空间分布函数与压缩相干态表示间的变换关系

基于Husimi算符具有压缩相干态投影子形式, 首先介绍了一个新的量子算符表示, 即压缩相干态表示.当高斯展宽参数κ = 1时, 该函数约化为通常的P函数. 作为例子, 研究了热态的压缩相干态表示, 通过图示说明了压缩相干态表示与P函数的区别. 为更好地在量子光学问题中使用该表示, 我们揭示了压缩相干态表示与Wigner函数、Q函数以及Husimi函数间的积分变换关系.