毛细管干涉仪的理论分析(英文)

从几何光学出发,推导了毛细管干涉仪的从柱面透镜到接收屏的光线的光程.对光线追迹模拟,结果表明毛细管干涉仪的干涉条纹的形成可用双光束的干涉来解释.从柱面不同位置入射的两条光线可能具有相同的光程,而且从柱面透镜不同位置出发的两条光线可能到达接收屏的同一点,当它们满足相干条件时,就会形成干涉条纹.建立了干涉条纹的计算机模拟程序,模拟了毛细管中液体折射率、毛细管内径、外径对干涉条纹的影响.结果表明实验中应使用薄壁毛细管,由于干涉条纹对柱面透镜到毛细管之间的距离非常敏感,为提高精度,建议在实验中用已知折射率的标样来确定这一距离.

基于光楔阵列产生光学涡旋阵列的研究

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点,搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题,研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控,获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列,与仿真结果相一致,证明所提方法的有效性.