高斯激光束在Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差

基于标量衍射理论,利用Zernike多项式法构建像差函数,并将其应用到ZEMAX中,研究高斯型激光束在透镜与圆孔距离较大时的Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差.实验和理论模拟结果表明,透镜及圆孔和透镜距离对产生球差的影响较大,当选择优化的非球面透镜、较高折射率的透镜材料和小视场时,可有效降低由圆孔和透镜距离较大而产生的球差,从而有效提升衍射成像质量.

基于Fraunhofer线的小麦条锈病荧光遥感探测

【目的】遥感监测小麦条锈病比传统调查方法更省时、省力并能实现大范围实时监测。【方法】田间人工诱发产生不同发病等级的小麦条锈病群体,采用ASD光谱仪的Radiance方式对其冠层光谱进行了测定。通过比较目标和参考板太阳光谱中两个氧吸收波段的Fraunhofer线深,计算植株发射的叶绿素荧光。【结果】760nm处叶绿素荧光与病情指数高度负相关,688nm处叶绿素荧光与病情指数高度正相关。并且随着病情指数的升高,作为反映植物胁迫状态的荧光比值指标F688/F760亦随之增大。另外对单叶相关光合指标测试结果表明,随着病叶严重度水平的升高,SPAD、荧光参数Fv/Fm和Yield以及净光合速率均有不同程度的下降。【结论】利用Fraunhofer线原理提取的日光诱导荧光信息可以反映田间小麦条锈病的发病状况,为病害的遥感监测提供了又一途径。

关于大颗粒Mie散射与Fraunhofer衍射问题的分析比较

利用Ｍｉｅ散射与Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射理论的数值计算，对球形颗粒的Ｍｉｅ散射和Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射做了大量的计算和分析比较，提出了大颗粒的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射近似替代Ｍｉｅ散射的判据。

不同矩形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同矩形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematic软件模拟了不同矩形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同矩形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律:明暗相间的衍射条纹与对应矩形的互相平行的两边垂直;明暗相间的衍射条纹的宽度与两平行边之间的距离密切相关,两平行边之间的距离越小,对应的与平行边垂直方向的衍射条纹越宽,平行方向的越窄等。

矩形孔和圆孔构成的双孔Fraunhofer衍射图样模拟

讨论的是光的衍射中的单缝Fraunhofer(夫琅禾费)衍射。通常在Fraunhofer衍射中改变孔的形状,衍射光斑形状会发生明显的变化。因此,讨论分析不同形状单孔Fraunhofer衍射的文章较多。用基尔霍夫衍射理论,推导出矩形孔和圆孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematica软件模拟了矩形孔和圆孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射图样和强度分布,从而找出了矩形孔和圆孔的相对位置变化、矩形孔大小变化、圆孔大小变化与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律。

对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同对称六边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式.并利用Mathematic软件模拟了不同对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同对称六边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图的类别

对Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图进行理论分析与实验研究，从三个方面论证Fraunhofer全息图与Fourier变换全息图是两种不同类型的全息图．

不同四边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同四边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematic软件模拟了不同三角形孔与四边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同三角形孔与四边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

光散射粒度测量中采用Fraunhofer衍射理论或Mie理论的讨论

从理论和实验两方面出发,讨论了颗粒的折射率对光能分布及粒径分布反演结果的影响,同时给出了衍射理论的完整适用条件及基于衍射理论的粒度仪的最佳光靶尺寸。

不同三角形孔和矩形孔构成的双孔Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同三角形孔和矩形孔构成的不同形状双孔Fraunhofer(夫琅禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式,并利用mathematica软件模拟了不同三角形孔和矩形孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射图样和强度分布,从而找出了不同三角形孔和矩形孔的相对位置变化、矩形孔大小变化、三角形孔大小形状变化与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

利用Mathematica研究纱窗网孔的Fraunhofer衍射

根据基尔霍夫衍射理论,用Mathematica软件推导出由矩形孔构成的2行×2列、4行×2列、2行×4列、4行×4列等纱窗网孔的Fraunhofer衍射相对衍射强度公式,并在此基础上归纳推广,得到由2n行×2m列矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer衍射相对衍射强度通式.绘制不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的几种典型衍射图样及对应的相对光强三维立体图,更加真实、精确、简便地再现了不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer(夫琅禾费)衍射现象,对深刻理解不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer衍射现象具有重要意义.

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．

高斯光束通过单丝的Fraunhofer衍射

本文给出了高斯光束通过单丝和单缝的 Fraunhofer 衍射公式,从理论上论证了衍射斑主极大的三分裂现象,并进行了较严格的计算。计算结果与实验基本一致。

Fraunhofer衍射的光量子路径积分方法

在波动光学中,Fraunhofer衍射的光强分布规律,可根据Huygens-Fresncl原理,用积分法或复振幅合成法进行计算,其结果与实验规律相符。表明光的电磁波动理论能很好的处理Fraunhofer衍射问题。而在1909年,Geoffre Taylor用强度非常弱的光源发出的光照射到一根针上,观察其衍射现象。从实验过程中,他证实了光子是单个地。

拐点与单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布

单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布用教材中所述的普通作图方法解决是无法详细区分的,只能用数学中的求曲线拐点的方法才能更加精确的描绘出单缝和圆孔的Fraunhofer衍射的光强分布的区别。

解析圆孔和单缝的Fraunhofer衍射光强分布

借助计算机的数值计算比较圆孔和单缝的Fraunhofer衍射的光强分布 ,得出了两者的中央亮纹所对应的分布曲线拐点数不同的结论 。

利用COMSOL软件验证Fraunhofer Diffraction及实验探究

对夫琅禾费衍射的一般形式进行了理论推导,并且利用直接计算法求解了单缝、圆孔、正三边形、正四边形及正六边形孔径的夫琅禾费衍射的光强分布。随后,通过COMSOL Multiphysics这一种广泛使用的用数学方法求解真实世界的物理现象的软件,进行仿真,最终得出了对应不同衍射孔径的夫琅禾费衍射图样和光强分布,并且进行了相应正多边形的衍射实验,得到实际的衍射图样,对比得出实验结果与仿真具有良好的对应性。使用基于COMSOL Multiphysics的“波形偏微分方程”接口对该问题进行数值求解,并描绘出相应的衍射图样和光强分布,该方法适用于正多边形孔径的夫琅禾费衍射,并有助于理解观察波动光学中夫琅禾费衍射的本质和现象。此外,仿真结果与实验共同表明衍射孔的边数和衍射尖峰数存在一定的关系。

透明介质中单缝Fraunhofer′s衍射条纹的变化

研究Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ′ｓ衍射装置由空气移至水或其它透明介质中衍射条纹间距的变化．在考虑到介质中光波波长会发生变化的同时，兼顾介质中透镜焦距的变化，从而进一步计算衍射条纹的间距，得出更符合事实的结论．

Measuring orbital angular momentum of acoustic vortices based on Fraunhofer's diffraction

Acoustic vortex (AV) beam is triggering the significant research interest in information and communication sciences due to its infinite and mutual orthogonal orbital angular momentums (OAMs). Therefore, measuring the topological charges of an AV beams become a task with great significance. In this work, we present a Fraunhofer diffraction (FD) pattern of an AV beam that can be used to quantitatively detect the OAMs of AV beams. We both theoretically and numerically investigate the FD patterns of AV beams passing through a multipoint interferometer (MPI). It is demonstrated that the topological charges of the AV beams can be determined from the interference intensity patterns. The proposed method may pave the way to the practical applications of AV beams.