基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析

提出一种基于分数阶时域Talbot效应的宽带射频信号实时频谱分析方案。该方案基于采样和色散结构,实现射频信号频率到光脉冲时间间隔的映射。通过预先经过一个满足分数阶时域Talbot距离的色散元件,光脉冲在采样之前的重复频率发生倍增。利用分数阶时域Talbot效应,可以显著提升系统的频率测量带宽。实验结果表明,利用9阶分数阶时域Talbot效应,实现29.7 GHz带宽内单音和双音射频信号的实时频谱分析。数值仿真结果进一步验证了该方案能够有效分析频率快速变化的宽带射频信号。该方案结构简单、带宽大、可实时处理,有望应用于电子对抗、宽带雷达、认知无线电等场景。

利用Gyrator正则变换实现环形激光阵列的Talbot效应

本文对环形激光阵列的Talbot效应进行了研究,利用Gyrator正则变换推导了极坐标下环形激光阵列的Talbot效应和自成像条件,并进一步分析了其在分数Talbot距离处的成像规律.通过FDTD Solutions软件对环形激光阵列在分数Talbot距离处的空间分布、相位分布进行模拟,得到与理论计算相一致的结果.通过与一维激光阵列分数Talbot效应的空间分布、相位分布情况进行对比分析,环形激光阵列可有效消除一维激光阵列的Talbot边缘效应,获得等光强分布的Talbot自再现像,扩展了Talbot效应在环形激光相干阵列锁相的应用.

在球面波照射下光栅分数Talbot效应特性

采用比较分析法分析球面波情况,利用光栅衍射的Guigay理论分析了在平面波照射下光栅的分数Talbot效应的特性。根据球面波的特点和菲涅耳衍射的规律,建立了球面波照射下光栅衍射与在平面波照射下光栅衍射之间的联系,进而给出了在球面波照射下光栅分数Talbot效应的相关方程,分析了振幅光栅分数Talbot自成像的特性。由于分数Talbot效应与球面波的距离有关,使实现和调节分数Talbot效应更加容易。

在超短脉冲照射下光栅的瞬时Talbot效应的研究

本文给出了光栅在超短脉冲照射下其瞬时 Fresnel衍射光场的解析解 .对该解析解的数值计算表明 :当脉冲光波的半极大值全宽 Δτ在几十个 fs内 ,光栅的瞬时 Talbot自成象现象消失 ,且 Δτ越小或距离越远 ,瞬时光强波形与初始波形差异较大 .而当 Δτ达到 ps的数值级时 ,瞬时

基于Talbot效应检测光束准直性方法的研究

准直光束是光学检验以及对光学仪器进行标定时最为常用的光束,对光束的准直性检测方法进行研究具有十分重要的意义。迄今已提出了多种检测光束准直性的新技术,其中一种方法是基于Talbot效应检测光束的准直性,具体是根据光束经过两光栅形成的莫尔条纹的倾斜角大小来检测光束的准直程度。通过对以往检测方法进行改进,并分析讨论影响该方法精度的因素,理论上估算出了检测精度。结果表明该检测方法非常简单,并且有很高的检测精度。

采用Talbot效应莫尔条纹的子波面斜率测量

为了实现大口径长焦距透镜波面精确测量,提出了一种基于朗奇光栅泰伯效应、莫尔条纹技术的子波面斜率测量方法。当子孔径光束照射在朗奇光栅上时,在光栅后周期位置出现光栅的泰伯像,如果将另一朗奇光栅放在光栅泰伯像的位置,在这块光栅后就会形成莫尔条纹,莫尔条纹会因子孔径光束的斜率微小变化而产生移动,通过计数移动的莫尔条纹数就可以得出子孔径光束的波面斜率。文章推导了子波面斜率的计算公式并进行了理论分析,从实验上对理论分析进行了验证。这种方法能够用于大口径波面检测中子孔径波面斜率的精确测量。

利用杨氏双缝干涉讨论Talbot效应

利用杨氏双缝干涉原理讨论了平行光垂直照射下光栅的Tablot及分数Tablot现象 在成像平面上所观察到的光栅衍射条纹实质上是光栅中一定缝距的许多双缝对的杨氏干涉条纹的可除相干叠加条纹,其条纹间距和明暗中心位置都未变化;但是像相对于光栅即条纹分布相对于光栅刻线可能有半个周期的偏移,这可由双缝对参数α的奇偶决定,如果α为偶数则没有偏移。

基于相位采样光纤光栅的Talbot效应研究

对相位采样光纤布喇格光栅的Talbot效应进行了理论分析,运用模拟退火算法对相位采样点的选取进行优化,模拟仿真不同的光栅周期啁啾条件下的Talbot效应。仿真结果表明:产生Talbot效应的相位采样光纤布喇格光栅在通道的数目上、均匀性及能量的效率上有明显的优势,更加适合于密集波分复用(DWDM)系统。

超短脉冲激光照射下光栅Talbot效应的实验研究

理论上研究了超短脉冲激光照射下光栅的Talbot效应,得到了超短脉冲激光照射下光栅Talbot图像的性质.实验上采用严格的实验方法(频率分辨光学开关装置测量超短脉冲激光、反射式扩束系统对超短脉冲进行扩束)很好地验证了理论分析结果.理论分析和实验结果表明,超短脉冲激光照射下光栅的Talbot图像的对比度会显著下降,而且超短脉冲激光的脉宽越短,Talbot距离越大,Talbot图像的对比度会进一步下降.

基于Talbot效应的电光调制位相阵列器

利用周期极化反转的铌酸锂晶体设计与制备圆形周期单元六角结构排列的可调位相阵列器,对位相阵列器的Talbot效应光衍射成像进行理论和实验研究,得到了不同位相差和不同分数Talbot距离条件下阵列器近场衍射的理论仿真和实验观测图像,实验结果与理论研究相符。计算衍射场取样区域内平均强度,获得取样区内强度随位相差和Talbot距离变化的曲线,揭示了位相差和衍射位置对阵列器衍射强度分布的影响。

Talbot效应的简单解释

从双缝干涉的简单理论出发,将光栅分解为许多组双缝,利用人们熟知的干涉条纹间距公式导出Talbot成像位置,结论与Talbot效应公式一致。并由实验证实,在(2 m 1)d2/λ(m为正整数)的位置得到的为横向平移d/2的周期像,并非原周期性物的负反差像。

基于Ronchi光栅Talbot效应的角度精确测量

提出了通过对Ronchi光栅的Talbot效应所产生的莫尔条纹周期的计量来测量小角度的方法。并在此基础上推导了角度的计算公式,分析了这种方法的测量精度。这种角度测量方法不需要转动部件且有速度快,精度高实时的特点。

应用Talbot效应和莫尔技术测量长焦距

给出测量透镜长焦距的一个方法，该方法的原理是Ｔａｌｂｏｔ干涉。在测量中，根据莫尔条纹的斜角确定正、负透镜的焦距。方法简单，灵敏度可调。

平面周期物体的TALBOT效应

本文采用标量菲涅尔积分理论,导出了平面周期物体的TALBOT象振幅分布式。理论分析表明,平面周期物体的自成像条件是距离条件和角度限制条件共同作用的结果,两个条件互为制约。两个条件和平面周期物体的单胞结构无关,仅仅由平面周期物体的两方向周期d_1和d_2的大小以及两周期方向夹角决定,所用方法简单明了。最后给出了实验验证。

Talbot效应的平面波干涉理论

用平面波干涉理论解释了光栅的衍射自成像现象 (Talbot效应 ) 。

基于Talbot效应的光准直测量方法研究

讨论了一种基于Talbot效应原理的快速检测准直性的方法。通过光束经两光栅形成的莫尔条纹的倾斜角大小来检测光束的准直程度,该法简单、精度高且易于实现自动快速的测量。实验表明,该方法的相对误差可达±0.012%。

振幅型二维点阵光栅Talbot效应的实验研究

利用标量衍射理论和快速傅里叶变换(FFT)方法,对平面光波照射振幅型二维点阵光栅产生的自成像规律进行了计算机模拟实验分析。模拟实验得到了当衍射距离分别为整数Talbot距离,以及1/2、1/3、1/4等分数Talbot距离时,光栅衍射光强分布以及衍射图样的空间周期,模拟实验的结果与理论分析的结果相吻合。

柱面波照明的周期性物体Talbot效应的研究

研究柱面波照明的周期性物体的自成象现象,推出了光场分布的表达式。由于物体的自成象不仅周期有变化,而且方向也改变,故分析了其自成象和另一块光栅形成的莫尔条纹的特点。

用Talbot效应检验激光准直性

提出了一种激光准直性的判断方法。通过一块光栅和DⅡ?180°直角棱镜,使光栅产生的 Talbot 像与光栅自身产生 Moire 条纹,通过判断 Moire 条纹的取向来检验激光的准直性。

Talbot效应探究实验设计

以Talbot效应实验为例探索研究型实验教学模式,科学设计实验,实施研究型教学方法与手段,引导学生逐步建立Talbot自成像概念,总结自成像规律。并通过课外延展掌握Talbot效应原理,由现象到本质,真正进行探究性学习。教学实践表明,该探究实验提高了学生对实验课程的兴趣,学生的自主性得到充分发挥,科学探究能力得到了训练。