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高斯激光束在Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差 被引量:1
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作者 夏雄平 张凯 +1 位作者 韦贵妹 田恺婧 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期141-146,共6页
基于标量衍射理论,利用Zernike多项式法构建像差函数,并将其应用到ZEMAX中,研究高斯型激光束在透镜与圆孔距离较大时的Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差.实验和理论模拟结果表明,透镜及圆孔和透镜距离对产生球差的影响较大,当选择优化的... 基于标量衍射理论,利用Zernike多项式法构建像差函数,并将其应用到ZEMAX中,研究高斯型激光束在透镜与圆孔距离较大时的Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差.实验和理论模拟结果表明,透镜及圆孔和透镜距离对产生球差的影响较大,当选择优化的非球面透镜、较高折射率的透镜材料和小视场时,可有效降低由圆孔和透镜距离较大而产生的球差,从而有效提升衍射成像质量. 展开更多
关键词 fraunhofer圆孔衍射 球差 高斯激光束 ZERNIKE多项式
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关于大颗粒Mie散射与Fraunhofer衍射问题的分析比较 被引量:8
2
作者 杨晔 张镇西 蒋大宗 《激光技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期18-21,共4页
利用Mie散射与Fraunhofer衍射理论的数值计算,对球形颗粒的Mie散射和Fraunhofer衍射做了大量的计算和分析比较,提出了大颗粒的Fraunhofer衍射近似替代Mie散射的判据。
关键词 光学 MIE散射 fraunhofer衍射 大颗粒
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高斯光束通过非线性介质后的远场衍射图样的研究 被引量:14
3
作者 何坤娜 邓罗根 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期940-944,共5页
 利用菲涅尔 基尔霍夫衍射积分公式,对发散和会聚高斯光束通过薄非线性介质时形成的远场衍射图样进行了研究。模拟计算结果表明:当发散高斯光束通过自散焦介质或会聚高斯光束通过自聚焦介质时,远场均会出现中央较暗、向外围逐渐增强、...  利用菲涅尔 基尔霍夫衍射积分公式,对发散和会聚高斯光束通过薄非线性介质时形成的远场衍射图样进行了研究。模拟计算结果表明:当发散高斯光束通过自散焦介质或会聚高斯光束通过自聚焦介质时,远场均会出现中央较暗、向外围逐渐增强、分布尺度较大的粗衍射环;当发散高斯光束通过自聚焦介质或会聚高斯光束通过自散焦介质时,远场均会出现中心强度最大、向外围逐渐减弱、分布尺度较小的细衍射环。不同远场衍射图样归根结底是入射高斯光束因介质折射率变化造成的空间自相位调制及其波前曲率共同作用的结果。 展开更多
关键词 高斯光束 附加相移 空间自相位调制 衍射图样
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矩孔夫琅禾费衍射图样的仿真研究 被引量:6
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作者 谭毅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第7期41-42,125,共3页
根据惠更斯-菲涅尔原理,应用Matlab软件编程,模拟了矩孔夫琅禾费衍射的图样分布,通过改变方孔的大小、矩孔的边长以及棱形小孔的形状等参数,观察到矩孔衍射图样的相应变化,得出衍射图样与孔的形状基本一致,而且孔径越大,其衍射条纹越密... 根据惠更斯-菲涅尔原理,应用Matlab软件编程,模拟了矩孔夫琅禾费衍射的图样分布,通过改变方孔的大小、矩孔的边长以及棱形小孔的形状等参数,观察到矩孔衍射图样的相应变化,得出衍射图样与孔的形状基本一致,而且孔径越大,其衍射条纹越密,这与光学理论相符合。这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解矩孔夫琅禾费衍射的特征和规律,提高教学质量。 展开更多
关键词 夫琅禾费衍射 矩孔 仿真研究
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提高激光衍射图样暗纹间距测量精度的一种新方法 被引量:1
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作者 贺国权 《现代电子技术》 2004年第15期106-108,共3页
根据间距插值细分的理论 ,介绍用硬件电路的方法来提高激光衍射图样暗纹间距的测量精度 ,给出了电路框图和模拟实验结果。结果表明 ,在激光衍射测微中 。
关键词 激光衍射图样 暗纹间距 间距插值 固体图像传感器
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Fraunhofer衍射的光量子路径积分方法 被引量:1
6
作者 王明泉 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1992年第2期105-108,共4页
在波动光学中,Fraunhofer衍射的光强分布规律,可根据Huygens-Fresncl原理,用积分法或复振幅合成法进行计算,其结果与实验规律相符。表明光的电磁波动理论能很好的处理Fraunhofer衍射问题。而在1909年,Geoffre Taylor用强度非常弱的光源... 在波动光学中,Fraunhofer衍射的光强分布规律,可根据Huygens-Fresncl原理,用积分法或复振幅合成法进行计算,其结果与实验规律相符。表明光的电磁波动理论能很好的处理Fraunhofer衍射问题。而在1909年,Geoffre Taylor用强度非常弱的光源发出的光照射到一根针上,观察其衍射现象。从实验过程中,他证实了光子是单个地。 展开更多
关键词 光量子疗法 衍射 路径积分
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用二相双列线阵CCD器件实时采集衍射图样 被引量:1
7
作者 陈飞明 曹万民 +1 位作者 韩苏雷 杨会霞 《洛阳工学院学报》 2001年第3期83-85,共3页
采用二相双列线阵CCD器件 ,配以CCD专用采集卡 ,对He -Ne激光经双缝所生成的夫琅和费衍射图样进行了实时采集与测量。介绍了该方法的结构原理、实验装置和测量要求。通过将测量值与理论值比较 ,发现采用微机测量双缝衍射光强分布规律不... 采用二相双列线阵CCD器件 ,配以CCD专用采集卡 ,对He -Ne激光经双缝所生成的夫琅和费衍射图样进行了实时采集与测量。介绍了该方法的结构原理、实验装置和测量要求。通过将测量值与理论值比较 ,发现采用微机测量双缝衍射光强分布规律不仅速度快 。 展开更多
关键词 CCD器件 光强度测量 实时采集 衍射 双缝衍射
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拐点与单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布
8
作者 庞礼军 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第4期64-65,共2页
单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布用教材中所述的普通作图方法解决是无法详细区分的,只能用数学中的求曲线拐点的方法才能更加精确的描绘出单缝和圆孔的Fraunhofer衍射的光强分布的区别。
关键词 曲线拐点 单缝衍射 圆孔衍射 fraunhofer衍射 光强分布 普通作图法 光学
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熊猫光纤背向衍射图样的图像互相关定轴方法 被引量:7
9
作者 钟振 陈哲 +1 位作者 钟金钢 张军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1409-1413,共5页
针对基于背向衍射图像的熊猫光纤定轴法需要建立标准图样库的难题,进行了熊猫光纤在不同方位角所产生的背向衍射图样相关性分析的实验研究.实验显示:快轴方向的背向衍射图样与慢轴方向的背向衍射图样之间具有差异性;在快轴或慢轴方向附... 针对基于背向衍射图像的熊猫光纤定轴法需要建立标准图样库的难题,进行了熊猫光纤在不同方位角所产生的背向衍射图样相关性分析的实验研究.实验显示:快轴方向的背向衍射图样与慢轴方向的背向衍射图样之间具有差异性;在快轴或慢轴方向附近的背向衍射图样之间具有相似性;快轴或慢轴方向的背向衍射图样自身具有对称性.根据差异性、相似性和对称性这三个特性,建立了一种基于熊猫光纤背向衍射图样的图像互相关定轴方法,用于确定熊猫光纤快轴或慢轴这些特殊方位角.此方法不用建立标准图库就可以实现熊猫光纤特殊方位角的定轴. 展开更多
关键词 熊猫光纤 偏振轴 定轴 图像互相关 衍射图样
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透明介质中单缝Fraunhofer′s衍射条纹的变化
10
作者 王永庆 李育新 师琳 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1998年第S1期167-169,共3页
研究Fraunhofer′s衍射装置由空气移至水或其它透明介质中衍射条纹间距的变化.在考虑到介质中光波波长会发生变化的同时,兼顾介质中透镜焦距的变化,从而进一步计算衍射条纹的间距,得出更符合事实的结论.
关键词 fraunhofer′s衍射 中央明纹 折射率
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椭偏高斯光束经过非线性介质后的远场衍射图样 被引量:1
11
作者 陶智 彭楚楚 邓罗根 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期451-458,共8页
以衍射理论为基础,建立了椭偏高斯光束通过非线性介质后远场光强分布的理论模型。利用该理论模型采用数值模拟的方法研究了椭偏高斯光束与非线性介质相互作用后在远场形成的衍射图样随椭偏光椭偏率变化的演化规律。分析发现,在不同非线... 以衍射理论为基础,建立了椭偏高斯光束通过非线性介质后远场光强分布的理论模型。利用该理论模型采用数值模拟的方法研究了椭偏高斯光束与非线性介质相互作用后在远场形成的衍射图样随椭偏光椭偏率变化的演化规律。分析发现,在不同非线性机制下,椭偏率的变化对远场衍射图样的影响明显不同。在分子取向机制下,非线性介质对入射椭偏高斯光束椭偏率变化的响应最敏感,不仅影响衍射图样的分布尺寸和衍射环的数目,而且还影响远场衍射图样中央光斑的亮暗。由于线偏振和圆偏振是椭圆偏振的特殊情况,本文所建立的模型也适用于入射光束偏振态为线偏振或圆偏振态的情况。 展开更多
关键词 椭偏高斯光束 非线性介质 衍射图样 椭偏率 非线性机制
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Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图的类别 被引量:1
12
作者 郑树梓 邹振书 王成 《吉林大学自然科学学报》 CAS CSCD 1997年第1期55-59,共5页
对Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图进行理论分析与实验研究,从三个方面论证Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图是两种不同类型的全息图.
关键词 fraunhofer 全息图 类别 傅里叶变换
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液晶Lieb晶格衍射偏振特性分析
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作者 曹雅娴 戴海涛 +9 位作者 刘迎 高美妮 付宜铠 刘昌龙 郝希晨 王雨涵 陈贞达 王若同 姚不已 冯守中 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期620-628,共9页
Lieb晶格是被研究较多具有平带特性的完整晶格结构之一。本文基于液晶光控取向技术制备了Lieb晶格,通过改变曝光的偏振方向,构建了晶格位点内液晶为90°扭曲(TN)取向、图案外为均匀(PA)取向的液晶Lieb晶格结构。测量了在外加电场作... Lieb晶格是被研究较多具有平带特性的完整晶格结构之一。本文基于液晶光控取向技术制备了Lieb晶格,通过改变曝光的偏振方向,构建了晶格位点内液晶为90°扭曲(TN)取向、图案外为均匀(PA)取向的液晶Lieb晶格结构。测量了在外加电场作用下,不同入射方案的液晶Lieb晶格的衍射特性。通过偏振测试仪测试了在不同外加电场作用下的多个衍射级次的偏振特性。实验结果表明,施加电压时衍射图样中衍射光斑的级次增多;随电压升高到约2.5 VPP,液晶Lieb晶格结构的衍射效果变差,除了零阶衍射光斑,各衍射级次衍射光斑强度达到最弱;增加电压至4 VPP,各级次衍射光斑强度逐渐增强,衍射图案逐渐清晰。在改变电压的过程中,各种入射情况的不同阶次衍射光的偏振态也在逐渐改变,一阶衍射光在1~3 VPP之间有+45°线偏振光、-45°线偏振光、右旋圆偏振光、左旋圆偏振光等特殊偏振态出现。本文提出的液晶Lieb晶格具有易调控、易制备等特性,通过调控施加在液晶上的电压,可以实现衍射级次偏振态的动态调控,为光场调控提供了新的方式。 展开更多
关键词 液晶Lieb晶格 光控取向 外加电场 偏振 衍射图样
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基于混沌映射与光学现象改进的黑翅鸢优化算法
14
作者 王伟 广家和 +2 位作者 徐兴国 孙渝景 夏毅强 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第25期10800-10809,共10页
针对黑翅鸢优化算法(black-winged kite optimization algorithm,BKA)在全局探索与局部开发能力之间存在的不平衡,以及易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的黑翅鸢优化算法(improved BKA,IBKA)。首先,采用Tent混沌映射策略对种群进... 针对黑翅鸢优化算法(black-winged kite optimization algorithm,BKA)在全局探索与局部开发能力之间存在的不平衡,以及易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的黑翅鸢优化算法(improved BKA,IBKA)。首先,采用Tent混沌映射策略对种群进行初始化,提高种群的多样性。其次,在BKA的捕食行为中引入了一种动态透镜成像学习策略,以提高算法摆脱局部最优解的概率。最后,在BKA的迁移过程中集成了夫琅禾费衍射搜索策略,旨在提升算法的性能,实现快速寻优。实验结果表明,所提出的改进方法能够有效增强算法性能,经过改进后的IBKA具有更高的搜索精度、更快的收敛速度,并且展现出较强的实用性。 展开更多
关键词 黑翅鸢优化算法 Tent混沌映射策略 动态透镜成像学习策略 夫琅禾费衍射搜索策略
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激光衍射粒径测量中的Chin-Shifrin反演算法 被引量:2
15
作者 杨福桂 王安廷 +1 位作者 明海 徐胜利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期323-331,共9页
建立了以线阵CCD作为探测组件的激光衍射粒径测量系统用于颗粒群直径分布的测量。在数值计算的基础上,分析了传统Chin-Shifrin积分变换粒径分布反演算法存在的两个问题:小粒径反演结果的发散和多假峰现象,并结合理论分析给出了这两种现... 建立了以线阵CCD作为探测组件的激光衍射粒径测量系统用于颗粒群直径分布的测量。在数值计算的基础上,分析了传统Chin-Shifrin积分变换粒径分布反演算法存在的两个问题:小粒径反演结果的发散和多假峰现象,并结合理论分析给出了这两种现象的物理图像。提出了修正积分变换公式以解决小粒径反演结果发散的问题并针对Chin-Shifrin变换的具体应用,通过对比散射光强角分布特征,研究了Fraunhofer衍射对Mie散射近似的有效角度范围。计算结果显示,最大近似角度是随着粒径参数上升单调下降的,但积分变换的精度是不断提高的。最后,应用改进的Chin-Shifrin反演算法处理了实验测量数据,结果表明,改进的反演算法的精度较高,适合工业领域的应用。 展开更多
关键词 fraunhofer衍射 MIE散射 反演算法 粒径分布 线阵CCD
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基于MATLAB的矩孔夫琅和费衍射场模拟计算 被引量:13
16
作者 郝忠秀 赵亚军 +1 位作者 李立功 丁文革 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期266-269,共4页
利用MATLAB软件对夫琅和费矩孔衍射场进行模拟,得到了不同参数下各种衍射场的三维分布图样,并且采用彩色网格图的形式输出,可以方便地观察衍射图样的细节.模拟结果与实验观测的结果非常吻合.这种方法作为辅助教学手段,不仅可以观察夫琅... 利用MATLAB软件对夫琅和费矩孔衍射场进行模拟,得到了不同参数下各种衍射场的三维分布图样,并且采用彩色网格图的形式输出,可以方便地观察衍射图样的细节.模拟结果与实验观测的结果非常吻合.这种方法作为辅助教学手段,不仅可以观察夫琅和费矩孔衍射完整、清晰的立体图像,而且可以很容易地调节参数,观察不同的衍射现象,有助于学生更加深刻地理解夫琅和费矩孔衍射的特征和规律,提高教学质量. 展开更多
关键词 夫琅和费衍射 矩孔 MATLAB
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低频水下声信号衍射光场的探测 被引量:3
17
作者 王玉明 苗润才 +1 位作者 马静 孟峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期686-689,共4页
为了探测几十赫兹的低频水下声信号,采用一种光学测量方法,建立了低频水下声信号的光学探测系统。当未扩束的激光束照射到受水下声信号调制的液体表面时,液体表面相当于位相型光栅,观察到了稳定、清晰的衍射图样,衍射图样呈非对称分布... 为了探测几十赫兹的低频水下声信号,采用一种光学测量方法,建立了低频水下声信号的光学探测系统。当未扩束的激光束照射到受水下声信号调制的液体表面时,液体表面相当于位相型光栅,观察到了稳定、清晰的衍射图样,衍射图样呈非对称分布。得到了衍射光强分布的解析表达式,解释了在斜入射的条件下衍射图样位置及强度的非均匀分布和在垂直入射条件下,衍射光场的均匀分布,理论和实验比较吻合。结果表明,在激光束斜入射条件下,衍射图样的位置及强度是非均匀分布的。 展开更多
关键词 衍射 光栅 液体表面 衍射图样 非均匀分布
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粒子尺寸分布的激光衍射测量研究 被引量:16
18
作者 张以谟 毛义 田学飞 《光电工程》 CAS CSCD 1990年第1期1-8,共8页
提出了用于喷雾雾化分析和固体粉末粒子的激光粒度分析仪的设计原则。给出了进行粒子测试的数学模型,编制了系统软件。用实际设计的仪器进行了喷雾雾化分析和流化床催化剂粒度测量,证明了所提出的设计原则的正确和该仪器研制的成功。
关键词 激光 粒度分析仪 粒子 衍射测量
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角锥棱镜后向衍射特性的Zemax分析 被引量:7
19
作者 杨雨川 罗晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期491-495,共5页
当角锥棱镜(CCR)作为激光的合作目标时,其后向空间衍射特性是进行系统设计所必须考虑的。Zemax具有强大的物理光学计算能力,可对非序列光学元件角锥棱镜的后向衍射特性进行仿真,仿真结果精度高,方法简便具有通用性。首先建立了角锥棱镜... 当角锥棱镜(CCR)作为激光的合作目标时,其后向空间衍射特性是进行系统设计所必须考虑的。Zemax具有强大的物理光学计算能力,可对非序列光学元件角锥棱镜的后向衍射特性进行仿真,仿真结果精度高,方法简便具有通用性。首先建立了角锥棱镜的几何模型,分别计算了在垂直和倾斜入射条件下,理想和具有二面角误差角锥棱镜近场和远场的衍射图样,最后考虑偏振效应下角锥棱镜的衍射图像,将近场模拟结果与实际测量值进行了对比,具有非常好的一致性。根据定量的仿真计算结果,得到了一系列有益于工程设计的结论,借助于Zemax,将对不同使用要求的角锥棱镜及其系统设计产生极大便利。 展开更多
关键词 角锥棱镜 衍射图样 二面角误差 偏振效应
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利用激光衍射法测量细丝直径 被引量:8
20
作者 梁小冲 王维果 郝彦军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第8期68-70,共3页
在利用激光衍射法测量细丝直径的实验中,根据夫琅禾费衍射理论和巴比涅互补原理,提出利用图像重合法求出单缝衍射的正负一级波谷的间距,由单缝衍射公式求出细丝的直径,通过实验结果验证了该方法的可行性.
关键词 物理实验 细丝直径 夫琅禾费衍射 图像重合法
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