太阳辐照度测量中孔径光阑衍射效应

针对当前在辐照度测量中对孔径光阑衍射效应的评估仍停留在理论计算层面,无法评估衍射修正结果不确定度的现状,研究了光阑衍射效应实验检测方法,以校正孔径光阑的衍射效应并提升太阳总辐照度的测量精度。基于暗场成像技术和夫琅和费远场衍射理论,设计孔径光阑的衍射效应检测方法,开展检测实验,通过研究探测器线性度标定、背景信号校正、衍射图像数据分析等,建立数据修正处理流程,获取孔径光阑在前结构的太阳绝对辐射计衍射效应值,并对实验结果进行不确定度分析。测试结果显示:衍射效应测量值为8.81×10^(-4),合成不确定度为6.49%。研究成果将为我国下一代风云气象卫星太阳辐射监测仪衍射效应的精确校正及实现高精度太阳总辐照度的测量奠定关键技术基础。

衍射效应修正骨密度模体声衰减测量方法

针对超声骨密度模体的声衰减系数测量不够精确的问题,研究基于衍射效应修正的骨密度模体声衰减测量方法,建立一套基于插入取代法的超声骨密度模体声衰减实验系统。在研究骨密度模体插入前后的衍射效应的基础上,分析骨模样品界面的声透射情况对衍射效应进行补偿,改进衍射效应理论模型以实现声衰减系数的精确测量。在此基础上,对不同水温下的骨模样品开展声衰减测量研究并做不确定度评定,声衰减系数测量的相对不确定度为3.89%(k=2),结果表明该理论模型对声衰减有较好的补偿作用,且测量系统具有可靠性,研究成果可为后续开展超声骨密度模体检测研究提供经验。

微透镜阵列衍射效应对夏克一哈特曼波前探测器的影响分析

微透镜阵列的衍射效应会影响夏克—哈特曼波前探测器的探测精度。本文根据惠更斯-菲涅耳衍射理论建立二维微透镜阵列衍射模型,模拟分析使用理想平行光入射微透镜阵列时在焦平面产生的二维衍射光斑阵列。然后,通过计算衍射光斑偏移一个像素的过程中质心的误差,确定最大质心计算误差。接着,利用模式法进行波前重构,获得波前探测误差。仿真结果显示:在偏移0.21和0.79个像素,即波面偏转0.03°和0.13°时,衍射导致的波前误差最大为0.125λ。最后,实验验证了该误差计算方法的有效性。该研究结果可为夏克一哈特曼波前探测器的设计提供理论依据。

水声无源材料测试衍射效应影响抑制技术研究

提出了分别评估衍射效应声场贡献程度和衍射效应影响抑制技术有效程度的两个量化评价参数——衍射贡献量和衍射抑制量,使得衍射效应的作用和抑制可以实现量化研究;分析了在水声无源材料自由场声学测试中传统偏轴向接收技术在抑制衍射效应方面的局限性,并提出了样品或试件的边缘声学结构设计的衍射效应影响抑制技术,为拓展现有测试方法有效测试频带宽度和衍射时域分离技术在实际测试中的推广应用创造了更有利的外部条件。

脉冲激光辐照可见光面阵CCD的入瞳衍射效应

采用波长为532nm的脉冲激光从31.5m的距离辐照可见光面阵电荷耦合器件(CCD),实验观察到了规律性圆环条纹的产生。通过增大激光束的入射角度、调节衰减倍率、重复频率和作用距离,研究了这些规律性圆环条纹的产生条件和机理。结果发现:保持激光器与CCD的作用距离31.5m不变,在激光束的入射角小于或者稍稍大于光学系统半视场角6.8°的情况下,只要光学系统入瞳处的功率密度达到10-3 W/cm2量级,就可以观察到规律性的圆环条纹。通过对探测器表面能量分布进行数学仿真,证实规律性的圆环条纹是由于光学系统入瞳的衍射效应而产生的。

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪衍射效应分析

对基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪的衍射效应进行了计算分析,讨论了多级微反射镜宽度,衍射距离以及波长产生的衍射效应对光谱复原的影响。从模拟的结果可知,在衍射距离小于10 cm,反射面宽度大于0.5 mm的情况下,衍射效应较小,而且探索出了一种可以减小噪声的数据处理方法。文章的结论将应用于微型傅里叶变换红外光谱仪的设计、数据处理以及系统的优化。

高功率激光等离子体冲击波探测中衍射效应的消除

研究光学非接触方法探测高功率激光产生的等离子体和冲击波实验中的衍射现象,运用衍射理论和透镜成像原理,提出让待测区与接收器件成物像共轭关系,以克服衍射效应带来的对等离子体和冲击波测量误差的方法,并从理论上导出:当等离子体区域与相机位置相对于成像透镜满足物像关系时,衍射效应的影响被显著消除,通过激光作用于铝靶的实验结果,验证这一方法的可行性。

声表面波横向滤波器的衍射计算及衍射效应的分析

本文对声表面波(SAW)滤波器衍射频响进行了计算和衍射效应分析,从工程的角度给出:可通过增大IDT声孔径结合适当改变收发IDT孔径比值的简单方法消除衍射效应影响。最佳的IDT孔径和孔径比值由计算滤波器衍射频响确定。

斜方辉石的反演畴结构对其衍射效应的影响

斜方辉石内部存在着众多的相邻间呈反演关系的(100)晶畴。这些晶畴的存在使斜方辉石的K为奇数的okl衍射之强度明显减弱,且参与衍射的晶畴的数目越多,其减弱的程度也就越大。这一现象在一定程度上掩盖了斜方辉石P2_(1ca)的真实对称性。与X射线衍射相比,利用电子衍射来研究斜方辉石的空间群类型具有明显的优越性。

衍射效应对空间可展开光学系统像质的影响

空间可展开光学系统采用的是主动控制的拼接主镜。基于波动光学衍射理论分析了光学系统在几种展开方式下由主镜形状、分块镜间隙等因素引起的衍射效应,这为评价展开方式提供了光学理论依据。

透明介质的衍射效应

多晶材料对光的散射能力有三种成因：晶界散射，异相散射，气孔散射。实际上，上述每一种结构又皆由其它结构相包围。如此造成的具体现象是所考察介质元相对于周围介质的折射率有一定的变化。对此情况建立模型，通过简化的衍射分析，可得出散射作用对折射率变化大小的依赖关系。

丝状液晶非线性光学衍射效应的弛豫时间研究

本文研究了丝状液晶在光感应下产生衍射光束的弛豫时间,找出了与分子重新取向的响应时间相联系的对应关系,对影响弛豫时间的三种重要因素作了理论分析。对MBBA的弛豫时间测量结果与理论计算结果一致。

边缘照明计算全息及其衍射效应扼止

作者讨论了边缘照明计算全息衍射效应的成因并提出了扼止衍射效应的方法

全息光栅综合设计实验——全息光栅的几何效应及衍射效应

在大学物理实验教学中,借助于基本实验仪器,不断更新教学内容,采取多种形式的教学方法,开拓知识面,重视对学生实际能力的培养,是十分重要的。为此,我们为部分学生开设了全息光栅综合设计实验,收到较好的教学效果。

超导光栅的衍射效应

本文讨论了由Ｎ个约瑟夫结所构成的超导量子干涉器件的特性．并导出了其理论表达式．

太阳辐射计的衍射效应修正

太阳辐射测量是研究太阳活动与地球气候演变的重要方式之一,对人类社会的可持续发展具有重要意义。衍射效应作为测量过程中系统误差的主要来源之一,有必要进行精确的修正,从而提高测量数据的精度。首先,对衍射效应理论进行研究,从Kirchhoff衍射理论出发,在高斯光学近似下,逐步确定点与点,点与面,面与面之间的能量传输关系,推导出了衍射效应的一般公式;接着,根据衍射效应的渐近性质,得到了一种简化的计算方法;然后,用简化的方法计算太阳辐照绝对辐射计(SIAR)的衍射效应以及衍射修正因子,最后,根据衍射修正结果,计算相对于世界辐射基准(WRR)的定标系数。结果显示:SIAR的衍射效应以及衍射修正因子分别约为1.002 742和0.997 265。经过衍射修正后,SIAR对WRR的定标系数更接近于1,表明衍射修正降低了系统误差,提高了辐射测量的准确度。

拼接式望远镜主镜衍射效应研究

拼接式主镜的设计使超大口径望远镜的构想成为现实。为了研究拼接式望远镜的成像性能,精确分析和量化了拼接式主镜构型、平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响,从拼接式光学系统的成像原理出发,基于齐次坐标变换建立了拼接式主镜的光瞳模型,并仿真分析了拼接主镜构型对衍射效应的影响。分析结果表明:对于不同构型的拼接主镜,其衍射效应受拼接主镜的填充因子和孔径间隔共同影响,填充因子越高,孔径间隔越小,系统成像质量越好。以典型的拼接主镜构型为例,分别仿真分析了单个子镜平移误差、倾斜误差和拼接主镜整体平移误差、倾斜误差对衍射效应的影响。分析结果表明:对于单个子镜,平移误差对远场衍射的影响具有周期性;对于拼接主镜整体,当子镜piston误差的均方根值小于0.039λ时,斯特列尔比大于0.95;当子镜tiptilt误差的均方根值小于0.036λ时,斯特列尔比大于0.95。分析结果为拼接式望远镜的成像性能分析、主镜的构型设计、平移误差和倾斜误差的检测与调整等提供了依据。

DMD衍射效应及其产生的杂散光分析

针对数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)衍射效应对系统成像影响严重的问题,对DMD元件产生的杂散光进行研究。基于严格耦合波理论构建了DMD衍射模型,分析不同波段和入射角度对其衍射效率的影响,分析结果表明,在长波红外波段DMD衍射效应较明显,且随着入射角度增大,DMD衍射效应更为显著。分析投影系统中DMD的衍射杂光产生途径,通过改变系统的F数来控制入射角度,计算出DMD衍射效应产生的杂光能量占比,给出不同波长下,不同F数的光学系统杂光随衍射效应的变化曲线,即F数越大,DMD衍射效应对系统杂光影响越小。

微透镜列阵衍射效应所致的串扰

本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素,推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式,对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释。并利用ZEMAX软件对微透镜列阵进行仿真,基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵焦平面上的光场强度分布。通过比较不同条件下所得到的计算结果,验证了以菲涅尔数作为微透镜列阵衍射效应评价依据的的合理性,同时验证了以菲涅尔数判断焦斑间串扰的可行性。

掺杂LiNbO_3光折变晶体的高阶衍射效应

观察到掺杂ＬｉＮｂＯ３光折变品体中的高阶衍射效应，并基于衍射光干涉的理论分析了实验结果。