激光散斑的漂移现象以及数值模拟方法

当一束激光照射到粗糙表面上时会产生散斑.即使接收端保持静止,收集到的散斑图案依然会发生变化,看起来像是在“漂移”一样.我们的研究发现,此时散斑漂移的主要原因来自粗糙表面吸热膨胀导致反射光的相位变化,从而使得干涉图样发生变化.我们采集大量实验数据并且使用相关系数及其变化率对散斑的动态变化进行描述和分析.另外,我们还通过数值计算模拟了散斑漂移现象.

激光斑点漂移的研究

用激光照射粗糙表面时,可以观测到颗粒状的细小斑点,当人眼或相机移动时,观测到斑点也发生移动.分析了激光散斑产生和漂移的原因,将散斑漂移简化为几何光学和波动光学问题,得到一致的散斑漂移速度计算公式.利用Mathematica计算光强关联函数,证实圆斑越大散斑越小.实验测量了散斑漂移速度与相机移动速度的关系,结果符合理论公式.