倒置显微镜成像系统焦区衍射场分析

采用射线追迹与Stratton Chu矢量衍射积分相结合的方法 ,分析计算小F数倒置显微镜成像系统焦区的矢量衍射场分布 .假设一线极化平面波倾斜入射在系统入瞳上 ,入射波频率在毫米波频段 ,给出了成像系统焦区衍射场分布的数值计算结果 ,其等高线图显示出一定像差条件下透镜系统的成像性能 .分析了衍射场的矢量特性 .计算与实验做了比较 。

用于毫米波焦面阵成像的小F数透镜焦区矢量衍射场分析

采用射线追迹法和Stratton Chu衍射积分公式研究透镜像空间的矢量衍射场 ,说明了决定衍射场分布样式的口径场相位分布的确定方法 ,对双曲面透镜给出了不同入射倾角时的焦区场功率分布 ,计算结果与实验吻合 .并考察了焦区场的矢量特性 ,计算与实验在毫米波频段完成 .

分析组合型余弦光栅的衍射场

为了研究组合型余弦光栅的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到光栅孔径的影响,得到了组合型余弦光栅的衍射场所含基元成分,导出像面上的衍射场振幅分布公式,并数值模拟了像面上衍射场振幅分布和光强分布,最后得出各焦斑的半角宽度。结果表明,该研究可为余弦光栅用于滤波和光学信息处理技术提供一个理论基础。

基于布拉格声光衍射场的光强非均匀空间分布研究

为了保证合成孔径激光雷达测试中信号光的光束质量,从波动方程出发,推导出传统的衍射光源布拉格声光作用的耦合波方程。根据测试对光束质量的不同要求,借助有限差分方法分析衍射场光强的空间三维分布,发现声场振幅的不均匀分布会影响声光衍射场的光强分布,光强分布不均造成实验中信息光源的探测难度。通过光强空间分布研究增大有效通光孔径到3 mm,解决了声光调制器光束衍射质量问题,改进后的光束质量达到实验要求。该研究方法适用于改进声光器件工作参数。

平面变线距光栅衍射场的解析表达式

利用多缝干涉原理计算了平面变线距光栅的衍射场分布 ,给出了它的主极大位置、半宽度等物理量 .讨论了该光栅在成像参量变化时对光栅衍射场的影响 ,得到了变线距光栅单色器参量变化的限制范围 .

正交余弦光栅的衍射场

为了研究正交余弦光栅的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到光栅孔径的影响,对正交余弦光栅的衍射进行了理论分析,得到了正交余弦光栅衍射场所含基元成分,导出了像面波前函数、像面振幅分布函数和光强分布函数,并得出主焦斑的半角宽度。结果表明,该研究可为光栅用于光学信息处理技术提供理论依据。

不同照明条件下全息图的衍射场分析

首先利用波的叠加与干涉理论,给出正入射单色平面参考光波与球面物光波相干叠加时,在全息底片上形成的干涉场的强度分布,以及线性冲洗下全息图的振幅透过率。然后,采用波前相因子判断法,详细分析不同照明条件下全息图的衍射场。结果表明,采用单色平面波照明全息图时,+1级和-1级衍射波分别对应于原物等大的虚像和实像,二者关于全息图具有镜像对称性。当改变照明平面波的波长、传播方向时,成像的位置会发生相应移动。采用单色球面波照明全息图时,情况较为复杂。+1级和-1级衍射波存在3种情形:分别对应一个虚像和一个实像、一对虚像和一对实像。其中虚像和实像均存在放大、缩小和等大3种可能性。相对于原物或其关于全息图的镜像对称位置,虚像和实像的位置均有移动。全息成像的这些特点,在应用中具有实际意义。

对夫琅禾费圆孔衍射场基本特征的讨论

在用远场条件下接收衍射场的装置进行夫琅禾费衍射实验,但实验结果会表现出对夫琅禾费衍射理论值的偏离,光强的极小值提高,极大值降低,振荡幅度减弱,艾里斑增大.根据菲涅耳基尔霍夫衍射公式,利用贝塞尔函数的积分表达式得出夫琅禾费衍射场的光强级数解,进而讨论了衍射场的基本特征.

正六边孔的衍射场

为了研究正六边形小孔的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到孔径的影响对正六边形小孔的衍射场进行研究,得出正六边形小孔衍射场所含基元成份及衍射场的波前函数、像面上的振幅分布函数和光强分布函数,然后利用数值模拟的方法得出正六边形小孔在像面上的衍射图样;结果表明,在验证衍射理论的同时拓展了衍射的概念,能为深入理解光的衍射提供参考。

康托尔地毯光栅的衍射场

为了研究自相似分形结构的衍射场,拓展光学衍射理论;首先利用实验得出康托尔地毯光栅的衍射图样;然后根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理导出康托尔地毯光栅的衍射场在像面上的振幅和光强分布公式;再利用MATLAB的可视化模拟出康托尔地毯光栅在像面上的衍射图样;分析衍射图样得出康托尔地毯光栅的衍射规律。

研究环形光阑的衍射场

由波前相因子判断法并考虑到孔径的影响,来揭示环形光阑的夫琅禾费衍射场所含成分。分别给出衍射场的积分表达式,进而导出像面衍射场振幅分布公式,并显示出像面衍射场光强分布图。为光阑的夫琅禾费衍射场的分析提供了一种新的分析方法。

正八边形小孔的衍射场

为了研究正八边形小孔的衍射场,首先根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理对正八边形小孔的衍射场进行分析,得出正八边形小孔的衍射在像面上的振幅分布公式和光强分布公式,然后利用MATLAB的可视化得出正八边形小孔在像面上的衍射图样及衍射规律。

Cantor条幅光栅的衍射场

为了研究Cantor条幅光栅的衍射场,首先根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理对Cantor条幅光栅的衍射场进行研究,得出Cantor条幅光栅的衍射场在像面上的振幅分布公式和光强分布公式。然后利用MATLAB的可视化得出Cantor条幅光栅的衍射场在像面上的衍射图样及衍射规律。这对深入研究分形光学有重要意义。

平面波入射时二元光学型光栅的衍射场分布

应用标量衍射理论分析了平面波入射时二元光学型光栅的衍射场分布规律，并进行了数值分析和实验验证。

五环孔的衍射场

根据位移相移定理及惠更斯-菲涅耳原理对五环孔的衍射场进行研究,得出五环孔在像面上的振幅分布公式和像面上的光强分布公式,并利用计算机数值模拟出五环孔的衍射图样;结果表明,在验证衍射理论的同时,还拓展了衍射的概念,对深入研究多元结构或多维结构的衍射以及自相似分形结构的衍射有重要作用。

三维口面衍射场的复射线展开

本文利用Ｇａｂｏｒ原理把三维任意口面场表示成离散结构－波数相位空间中三维高斯基函数的叠加，将二维高斯基函数与相位空间谱双重正交的函数推广到三维，从而得到口面场展开函数。通过对辐射场一系列基本波束函数的积分渐近推导，得到任意口面场的复源近似，从而将三维任意口面衍射场的辐射展开为一系列三维复射线场的辐射。

稳定型准光腔外衍射场计算

稳定型准光腔外衍射场的计算是实现准光功率合成与天线一体化设想的关键性问题。本文在A.L.Cullcn提出的准光腔复源点理论和L.B.Felsen提出的复射线理论基础上结合几何分析和计算,得到了E和H平面远区方向性图。本文的计算与实验结果基本吻合。

方形纹光栅的Fraunhofer衍射场研究

对方形纹光栅的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射场进行了研究，给出了衍射场强度分析的一般表达式，并利用计算机绘出了该场的一些衍射光样．

夫琅和费衍射场及屏函数间的傅里叶变换关系

以清晰的物理图像推演了夫琅和费衍射场屏函数之间的傅里叶变换关系。从而得出在透镜前后焦面上,屏函数与夫琅和费衍射场间严格满足傅里叶变换的结论。

亚波长结构有限刻槽衍射场分析

亚波长结构有限刻槽衍射场分析张玉河，郑师海，陈岩松（中国科学院物理研究所，北京１０００８０）本文用耦合波理论对亚波长尺寸有限刻槽的衍射进行了理论分析与数值计算。建立周期型光栅的耦合波方程，并将模型向有限刻槽情形推广，从而得出单一刻槽及若干刻格结构的远...