惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫衍射公式的讨论

较详细地讨论了惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫衍射公式,指出了惠更斯-菲涅耳原理的不足之处,并由基尔霍夫衍射公式推导出惠更斯-菲涅耳原理的适应条件。

从惠更斯原理到索末菲衍射公式

自1678年惠更斯提出惠更斯原理,菲涅耳、基尔霍夫、索末菲等都对这一原理作出了改进和完善,体现了科学研究中从定性、半定量再到定量的逐步精确化的发展历程。为了准确理解惠更斯一菲涅耳原理,也为了认识和掌握科学发展的客观规律,有必要对惠更斯原理的发展历程作比较深入的认识,文章对此作了尝试。

高分辨率X射线衍射光学元件(英文)

评述了BESSY研制的用于X射线聚焦的各种衍射光学元件。基于布拉格-菲涅耳光学元件,设计了高效高分辨率X射线聚焦和色散光学元件。描述了对长焦距布拉格-菲涅耳透镜与可变曲率半径反射镜组合所做的实验研究。用一块反射菲涅耳波带板作聚焦和色散光学元件进行了短脉冲X射线吸收谱(XAS)的测量。

湍流大气中激光束经卡塞格伦天线后的传输

将卡塞格伦天线系统等效为一个环形光阑和括束器的组合,通过将环形光阑展开为复高斯函数的叠加,并利用广义的惠更斯-菲涅尔积分公式得到了准直的光束经卡塞格伦天线系统后衍射场的强度解析表达式。研究了湍流大气中光束经卡塞格伦天线衍射的传输特性及光强分布随折射率结构常数和天线遮挡比的影响。该研究工作将对大气激光通信中的端机性能的评估具有一定的意义。

圆形周期介质内艾里光束的传输特性

为了研究无衍射光波在特异材质内的传输特性,实现更优良的光波通信,将传统右手材料和双负折射率材料相结合,提出了一种轴向阶跃变化周期圆形介质结构。基于广义惠更斯-菲涅耳光学积分公式,结合光学传输矩阵,分析了艾里光束在这种传输媒质中出射表面光强分布特性和侧面传输光强分布图;分析了负折射率参量对这类光波演变的影响及其补偿机理;分析了实现输出光波完美还原时,负折射率大小同介质单元长度的定量关系。结果表明,当介质孔径逐渐减小时,有限艾里光束衍射效应越来越严重,并且出射光强外形轮廓逐渐从艾里光束过渡到高斯光束;当双负折射率材料的折射率n_l的绝对值大于右手材料的折射率n_r时,出射表面实现光波完美还原的双负折射率材料单元层越长,反之则越短。该研究对分析周期或准周期轴向阶跃变化的圆形平板介质光波通信是有帮助的。

透镜对夫琅和费矩孔衍射光强分布的影响

基于惠更斯-菲涅耳光学积分公式,结合光学传递矩阵,以矩形光阑为例,分析了透镜摆放位置对夫琅和费衍射光强分布的影响。所得结论与信息光学相关结果一致,但计算过程省去了复杂的积分变换,适宜在普通物理和光学教学中推广。