对实屏的夫琅禾费衍射中心亮点(亮纹)的半定性半定量论证

光经圆盘、细丝等实屏衍射后,衍射光场中其几何阴影中心有不为零的光强分布.显然这是阐述光的波动性的最好例证,它比圆孔、单缝之类的光孔衍射更具说服力.然而对圆盘等的衍射中心亮点(如泊松点)的论证通常都是从菲涅耳衍射出发,但是在绝大多数非物理类专业的大学物理中,对光的衍射的具体分析都只涉及夫琅禾费衍射,因而给学生对于上述问题...     

轴外点光源复振幅分布函数的讨论

在处理点光源球面波复振幅传播、交换等问题时,为了简化数学运算。通常应用菲涅耳近似,以二次曲面代替球面,但是,当离轴角较大时,菲涅耳近似的误差较大,明显地与实验现象不符。本文从点光源理想球面波复振幅分布函数出发,采用一种准菲涅耳近似,导出了轴外点光源复。振幅分布函数较为准确的简单表示式,该式同样能简化运算,而且还能满意地解释一些实验现象。     

激光散斑形成及漂移现象探究

激光散斑作为一种常见的物理现象,在测量表面粗糙度等方面有着广泛的应用.本文主要研究了激光散斑成因及其漂移现象.本文从激光器输出的基模高斯光束出发,基于惠更斯—菲涅尔原理,推导出成像平面上光强的分布,寻找到了成像平面上各点光强不同是导致激光散斑的直接成因,并利用计算机模拟得到了光强分布与散斑图样,佐证了理论的正确性.本文...     

模拟分析光的衍射与干涉

基于物理光学的惠更斯-菲涅耳原理及基尔霍夫积分公式,应用Matlab软件编程模拟了光的单缝衍射和双缝衍射(干涉),从而形象地给出了衍射和干涉的内在区别和联系,也为相关的光学教学设计提供了新思路.     

方孔夫琅禾费衍射的数值模拟

根据惠更斯-菲涅耳原理,利用数值计算的方法对方孔夫琅禾费衍射实验进行了模拟,在验证衍射理论的同时,还得到了非傍轴区域和微方孔的衍射图,拓展了衍射的概念,为深入理解光的衍射提供了参考.     

X射线波带片的制作及其应用

波带片的低衍射效率限制其在可见光波段的使用,可是在Ｘ射线波段,波带片是唯一达到衍射极限的光学元件,因而引起人们的极大兴趣。本文介绍了当前国际上Ｘ射线波带片的主要制作方法及其应用,同时回顾了用于Ｘ射线聚焦、成像的光学元件——Ｘ射线菲涅耳波带片及近几年才出现的布拉格－菲涅耳波带片的历史背景、基本概念和主要类型。     

一维粗糙面散射的射线追踪法研究

在考虑遮蔽效应的情况下,应用射线追踪法对一维导体和介质的高斯粗糙面的散射系数进行了研究,并分别计算了考虑一次反射和二次反射的散射系数。同时,利用蒙特卡罗法生成一维高斯粗糙面,计算了考虑一次、二次反射和遮蔽时不同均方根斜率粗糙面的平均散射系数。     

利用级数展开的Z扫描理论分析

利用级数展开的方法，对薄介质的Z扫描理论进行了分析，并对于通常所采用的级数展开和菲涅耳衍射分析方法进行了讨论，证明了在分析利用高斯光束对薄介质进行Z扫描测量时，即使对于大的非线性相移，高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法仍具有等效性，澄清了人们认识上的一些误解。同时分析了远场小孔的归一化透射率与积分限的关系，并对采用高斯分解方法时级数求和的振荡原因进行了分析和讨论，给出了消除振荡所需的最小求和数的判据。针对高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法的使用场合，也进行了讨论。根据所得结论，可以在具体的实验和理论分析中，正确地选择更高效的分析方法。     

涡旋光束在湍流大气中的传输特性

根据广义的惠更斯-菲涅耳原理, 研究了涡旋光束在湍流大气中的传输特性。研究结果表明, 涡旋光束在湍流大气中传输时, 截面光强会从空心分布转化为高斯分布。光束所带的拓扑电荷数以及大气湍流均会影响光强分布的变化。研究结果还表明, 涡旋光束能够抑制大气湍流对光束扩展的影响, 这一现象得到了实验上的证实。通过杨氏双缝干涉的方法, 还研究了涡旋光束经过湍流大气传输后的拓扑电荷数。研究发现, 涡旋光束经过湍流大气后, 拓扑电荷数将发生波动。     

采用阵列波带片波前传感的激光波前重构

 在高功率激光系统，激光束小尺度相位畸变波前探测是实现激光束中频段波前补偿与控制的重要前提。采用阵列菲涅耳波带片作为激光束波前传感的子孔径分割器，利用区域重构的Southwell模型进行波前重构。并针对波前传感器子孔径数目、小尺度相位畸变波前的参数对波前重构精度影响进行分析与模拟计算，给出了阵列菲涅耳波带片合理的子孔径数目，为20×20～30×30；对小尺度相位畸变，激光束波前的重构误差小于十分之一波长。