全息图成象的观察与讨论

全息图透射成象时一般可再现原始虚象和共轭实象,在特定的观察条件下这两个一级衍射波可分别形成倒立模糊的“实象”和“虚象”。若同时考虑反射成象则两个反射一级衍射波也会产生类似的观测效果。本文从实验事实出发,分析了这种现象的产生原因,从而说明即使同时考虑透射成象和反射成象,真实的一级成象光波也只有四个,“八个象”只是一种观测效应,而且可以从传统理论得到解释。     

偏振器的物理意义及圆偏振器的Jones矩阵--评《关于圆偏振器》一文

从正交完备系及Mueller矩阵等角度阐明了理想圆偏振器的物理意义,指出已有文献中其Jones矩阵描述的正确性,而《关于圆偏振器》一文对诸多文献的批评是错误的。     

全反射时波场与能流的时空特性

本文分析了全反射时两种介质中的波场(E、H)和坡印亭矢量(S)的时间行为和空间行为,定量说明了两种介质的瞬态能量交换和能量守恒,阐述了倏逝波(Evanescent wave)的某些性质,这对于建立全反射过程清晰而较完整的物理图象是有益的.倏逝波是非均匀波(Inhomogeneous wave)的一个典型例子,而在单色平面波入射的情况下入射介质中的波场又是一种典型的干涉场,故本文的分析对于理解一股普物教本中很少提及的非均匀波的行为及干涉场中能流的性质也是有帮助的.一、介质1中波场与能流的时空特性 任意单色乎面波可以看成8态(TE波)与p态(*M波)的组合.…     

全息透镜的成像特性

本文根据透射式全息图可以反射再现的观点,同时考虑和分析了全息透镜的透射波成像和反射波成像,对±1级像建立了透镜-反射镜组合的理想模型.用傅里叶光学的方法,导出了一般孔径下全息透镜的点扩散函数和传递函数的表达式,由此可求得其极限分辨率及截止频率,并与普通透镜作了比较.对横向色模糊的不均匀性也进行了讨论.     

利用色散补偿白光相关器及高通滤波技术检测粒子大小

本文提出了一种可用以检测相同形状粒子的大小、具色散补偿作用的白光相关系统,并完成了理论分析及实验验证.通过自动扫描光谱强度(位于固定点的相关峰的)分布,可方便地确定输入物的几何标度.本系统与高通滤波技术相结合,可检测圆环状粒子的大小,其相对误差的精度<2%.     

圆对称孔径函数菲涅耳衍射场的轴向分布及成像特性

提出了一种新的方法,将二维圆对称孔径函数轴向菲涅耳衍射场的计算转化为常规一维傅里叶变换,简化了计算过程,且可定量求得轴向光场的解析式及与自由传播时光强之比。用此方法对普通透镜、圆孔、圆环、正弦波带片(同轴全息透镜)及离散波带片等各种孔径完成了计算和分析,并据此讨论及比较了它们的聚焦、成像特性及轴向分辨率。     

偏振光的杨氏干涉

在基础光学框架内,通过杨氏双孔干涉实验中线偏振光的干涉及线偏振光经过两任意厚度晶片的干涉等几个实例,说明了基于矢量波叠加概念的电磁干涉的基本思想、基本分析方法和基本现象.偏振光干涉时,观测平面上可以出现或不出现光强的周期性空间调制,但一般都产生光场偏振态的周期调制.它表明了光的矢量性对干涉的重要影响,并可揭示只分析强度条纹时被掩盖的一些物理效应.     

关于菲涅耳衍射图样相似性的分析与讨论

与夫琅禾费衍射不同,菲涅耳衍射图样对于给定波长,当衍射距离变化或输入图像几何缩放时一般都不具有相似性.但我们的分析表明,若波长、衍射距离和输入图像几何线度诸参数满足一定关系,或对于某些特殊类型孔径,菲涅耳衍射图样有可能彼此相似.本文导出了在上述诸参数发生变化时菲涅耳衍射图样保持相似性的普适条件,以及此时衍射图样大小与诸参数的定量关系,并对包括圆孔衍射和直边衍射等情况都得到了一系列有价值的推论.     

相移干涉术及广义相移数字全息干涉术

在基础光学框架内说明了传统的相移干涉术及近年来发展的广义相移数字全息干涉术的基本原理;前者要求特殊值等步长相移,而后者则可以采用任意未知相移值.着重介绍了广义相移干涉术中的物波恢复算法,以及基于衍射场统计特性的未知相移提取算法.从一个侧面沟通了基础光学与近代光学之间的关系.     

平面全息图成像的几何特性

本文分析了在各种可能的记录和再现条件下平面全息图成像的几何特性,包括像的虚实、倒正、原始像与共轭像的重心、二像的相对位置、象的正视与赝视性等。并纠正了 Lohmann 书中的某些错误,给出了不同条件下像的各种几何特性的示意图,讨论了成像性质与几何参数的关系及某些特例。