角谱法的等价形式与近似公式

运用坐标变换非常简明地证明了平面波角谱衍射理论与第一类瑞利-索末菲衍射积分的等价性，并由角谱表示直接导出衍射的近似公式-菲涅耳-基尔霍夫衍射、菲涅耳衍射、夫琅和费衍射．     

高斯光束通过光阑的传输

根据菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式，采用数值方法，详细研究了高斯光束经圆形孔径后的远场传输特性。     

衍射的基尔霍夫传递函数及瑞利—索末菲传递函数

由于菲涅耳衍射积分可以简单地表为卷积的形式，可以利用快速傅里叶变换（FFT）计算。通常认为，只有在菲涅耳衍射区，衍射的FFT计算才是可能的。事实上，基尔霍尔夫公式及瑞利-索末菲公式也可以表为卷积形式，可以用FFT对衍射问题作较准确地计算。本文将导出衍射计算的基尔霍夫公式及瑞利-索末菲公式的卷积形式及对应的传递函数，给出用FFT计算基尔霍夫公式及瑞利-索末菲公式的实例，讨论FFT的取样问题，并与实验测量进行比较。     

矩孔菲涅耳衍射的一种数值计算方法

提出了一种用计算机计算矩孔菲涅耳衍射的方法,通过对菲涅耳衍射积分公式的转换,把矩孔菲涅耳衍射公式用菲涅耳积分来表示,结合MATLAB和MAPLE的优点,在MATLAB中调用MAPLE的积分指令来实现对矩孔菲涅耳衍射场的计算．并给出了计算结果和这种方法用于计算单缝和半平面屏的菲涅耳衍射.     

多矩孔菲涅耳衍射的数值模拟

本文由衍射积分公式出发,利用数值模拟方法对多矩孔的菲涅耳衍射进行分析,基于菲涅耳衍射积分法,提出了一种针对多矩孔菲涅耳衍射的数值算法,同时给出了相应的Matlab程序以及仿真结果。从数值分析结果可以看出,该研究结果对于实验验证和计算较为复杂的多矩孔菲涅耳衍射现象具有重要的理论参考意义。     

菲涅耳衍射的计算机模拟研究

光的衍射现象研究,不仅具有重要的理论意义,而且在光学仪器研制和成像分析等方面均有重要价值。文章研究了菲涅耳衍射的计算机模拟问题,先从标量衍射的菲涅耳-基尔荷夫积分入手,导出菲涅耳衍射(积分)的数学公式,并从物理上解释了其意义。然后再对该公式进行变换,得出所需要的菲涅耳积分C(x)和S(x),尝试用菲涅耳积分的简化公式来进行数值计算,并利用Visual Basic 6.0编程绘制其函数图像。再之,进一步研究单缝菲涅耳衍射的计算,利用上面的研究做基础,采用VisualBasic6.0编程绘制单缝衍射的光强分布图和位图,并将此计算机模拟方法同传统的用科纽曲线研究衍射的方法做了对比,得出本文的方法更为简捷和精准。     

关于衍射的本性

本文对惠更斯－菲涅耳原理和基尔霍夫衍射积分的概念作了本质上的修改。它比较符合物理实际，并有应用价值。     

白光的衍射分析与仿真

衍射是光学中极为常见的现象,依光源到狭缝的距离与缝屏距可分为夫琅禾费衍射与菲涅尔衍射。许多文献都有研究过相关问题,但较多是夫琅禾费衍射。文章从波动光学的菲涅尔原理出发,利用菲涅尔-基尔霍夫衍射积分定理,分别讨论了夫琅禾费衍射与菲涅尔衍射下单缝、矩孔与圆孔的衍射情况,并利用MATLAB对其进行了衍射图样的仿真。     

波前场曲对激光诱导液晶远场衍射环的影响

为了明确入射激光参量对激光诱导衍射环的影响及其机理,利用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式,数值模拟研究了高斯光束波前场曲对于高斯光束通过自散焦液晶介质后远场衍射图样的影响.结果表明,当波前场曲为无穷大时,随着光强的逐渐增大,远场衍射光斑中心明暗交替变化;当波前场曲为正时,随着波前场曲的减小,远场衍射光斑中心强度逐渐变暗并且...     

强激光大气传输热晕方程的积分表示

基于菲涅耳 基尔霍夫近似，运用格林函数方法导出了热晕方程的积分表达式，并以连续波(CW)稳态热晕为例进行了数值计算和讨论，结果表明我们所采用的方法是可行的。众所周知的菲涅耳 基尔霍夫衍射积分则是我们所得积分表达的一个特例。     

A simple derivation of the Fresnel diffraction formula

In contrast with the conventional technique of deriving the Fresnel diffraction formula using Green's functions and the integral theorem of Helmholtz and Kirchhoff, we present a simple direct derivation of Fresnel diffraction by starting out from the scalar wave equation.     

Multi-wafer growth of highly uniform InGaP/GaAs by low pressure MOVPE

This paper reports on the large area growth of InGaP/GaAs heterostructures for short wavelength applications (λ ∼ 650 nm) by low pressure MOVPE in a vertical, high speed, rotating disk reactor. Highly uniform films were obtained both on a single 50 mm diam wafer at the center of a 5 inch diam wafer platter and on three, 50 mm diameter GaAs wafers symmetrically placed on a 5 inch diam platter. Characterization was performed by x-ray diffraction, SEM, and room temperature photoluminescence (PL) mapping. For the single wafer growth, PL mapping results show that the total range on wavelength was ±2 nm with a 2 mm edge exclusion. The standard deviation of the peak wavelength,σ _w , is 0.7 nm. Thickness uniformity, measured by SEM, is less than 2%. Similar results were obtained for the multi-wafer runs. Each individual wafer has aσ _w of 1.1 nm. The wafers have nearly identical PL maps with the variation of the average wavelength from the three wafers within ±0.1 nm.     

洛伦兹光束的Wigner分布函数及其应用

从Wigner分布函数定义和菲涅耳衍射积分出发,导出了洛伦兹光束在束腰参考面、自由空间任一参考面以及ABCD系统出射参考面的Wigner分布函数的解析表达式。作为其典型应用,导出了洛伦兹光束二阶矩的解析表达式。数值模拟了束宽、发散角的变化规律并与相应的高斯光束参数的变化规律进行比较。结果表明洛伦兹光束比高斯型光束更适合作为二极管激光光束模型。     

Influence of precursor layer ablation on laser doping of silicon

This paper presents a numerical model, which quantitatively demonstrates that ablation and partial recondensation of the dopant precursor layer are some of the dominating physical processes in laser doping (LD) of crystalline silicon. Our pulsed LD process uses a line focused laser beam, enabling the creation of solar cell emitters without the generation of dislocations, if the width w of the short axis of the line focus is w < 10 μm. The concentration profiles of the dopant atoms strongly depend on the pulse energy density E_p, the pulse to pulse separation Δx and the number of laser scans N_s. By comparing measured with modeled concentration profiles, we are able to evaluate the ablation width as well as the amount of the ablated precursor layer. In case of a sputtered phosphorus precursor layer, the ablation width w_a is w_a = 6 μm, whereas the width of the molten silicon layer w_m is w_m = 5 μm. The model also explains the dependence of experimental dopant concentration profiles on the number of subsequent laser scans N_s and pulse to pulse separation Δ_x. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

菲涅耳直边衍射的边界波处理

本文运用边界波理论对菲涅耳边衍射问题进行了研究。分别对Ｅ偏振和Ｈ偏振情况下应用的场分布用边界波理论进行了分析和计算,并将它们与严格的电磁理论作了比较。结果表明,边界波处理方法中的基尔霍夫和瑞利－索末菲理论,分别与直边衍射的严格电磁理论解中的电场分布和磁场分布符合较好,前两者在远场时一致,而在近场衍射存在差别。同时也表明,边界波处理方法具有物理图像清晰,计算简洁的特点。     

涡旋光束单缝衍射的理论和实验研究

根据菲涅耳衍射积分,研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝衍射后的光强分布.研究表明,拉盖尔-高斯光束经过单缝后衍射条纹会发生断层和弯曲,弯曲的方向和程度跟拓扑电荷数紧密相关.实验结果也证实了这一现象.还研究了拉盖尔-高斯光束经过单缝后的螺旋谱.研究表明,单缝的存在会使螺旋谱展宽,展宽程度受到拓扑电荷数、光斑大小以及单缝缝宽的影响.     

平面波导TE0模的远场衍射特性分析

由瑞利-索末菲标量衍射积分公式出发,推导出中央亮条纹强度半最大值处的空间频率满足的方程;阐明了平面波导TE0模远射远场的中央亮条纹强度半最大值空间频率宽度随波导归一化频率增大而增大;给出中央亮条纹强度半最大值全角宽度与工作波长、波导宽度和波导相对折射率关系曲线。     

平面波圆环光阑衍射的边界衍射波理论

根据Maggi-Rub inowic边界衍射波理论和亥姆霍兹-基尔霍夫积分定理,给出了平面波圆环边界衍射波积分公式.圆孔、圆屏衍射以及轴上光场分布可作为其特例得到.分析了衍射场的轴上光强分布特点.数值计算比较表明,使用文中所给公式与直接用基尔霍夫衍射积分公式作数值计算的结果完全一致,而在近场使用瑞利衍射积分与文中结果有较大差异.