无衍射贝塞尔光束的实现方法

无衍射光束是一种新兴的光束，它具有很好的应用前景，本文给出了无射贝塞尔光束的理论背景、实现方法及相应实验结果，比较了这些方法的优缺点，提出了无衍射光束的应用范围。     

无衍射光束在激光三角测量系统中的应用研究

无衍射贝塞耳光束是近年来国内外极为重视的一个新兴研究领域.这种光束同时具有焦深长,中心光斑小的特点.利用这一特点,作者首次提出将其作为入射光束应用于激光三角测量系统,以解决传统激光三角测量系统无法满足大量程与高分辨率测量要求的问题.文中给出了无衍射光束的理论及实现方法.在三角测量物 象位置关系的基础上,设计了无衍射激光三角测量系统及其参数并给出了实验结果.理论分析与实验结果表明,这种新型系统明显优于传统的三角测量系统.     

轴棱锥聚焦涡旋光束获得高阶贝塞尔光束

采用轴棱锥聚焦涡旋光束,获得了高阶贝塞尔(Bessel)光束.首先,从理论模拟了涡旋光束经过轴棱锥聚焦后所获得的聚焦光强分布,结果表明,涡旋光束经过轴棱锥聚焦后可获得高阶贝塞尔光束.并且所获得的高阶贝塞尔光束的阶数与涡旋光束的拓扑电荷数相司.进而,从实验获得高阶贝塞尔光束,并且采用不同锥角的轴棱锥对涡旋光束进行聚焦,研...     

关于衍射与无衍射光束

分析了衍射与无衍射光束的特点,讨论了无衍射光束的判据,指出衍射实质上是波动方程的非本征解光束在传输过程中趋于本征解光束的特点。     

无衍射光束的传输

本文使用稳相法对无衍射光束的传输特性作了详细的理论分析,并与高斯光束作了比较.选用轴棱镜产生近似零阶贝塞尔光来的方案,进行有关零阶见塞尔光束传输特性的实验研究,取得了在误差范围内实验与理论计算一致的结果.     

双锥透镜的对称近似无衍射贝塞尔谐振腔

设计了对称贝塞尔(Bessel)谐振腔,它由两个完全相同的锥透镜构成,两锥透镜锥顶相对,底面镀膜对激光波长全反.利用光线追迹法对光线通过锥透镜和双锥透镜谐振腔的等效波导系统进行了分析.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分定律和Fox-Li迭代法,通过数值计算得出了谐振腔的稳定场分布.几何光学和波动光学两种分析...     

贝塞尔-高斯光束通过圆孔与圆环光阑的衍射

为了研究贝塞尔-高斯光束通过圆孔硬边光阑和圆环光阑的衍射特性,从Collins公式出发,采用数值模拟的方法模拟出光强分布.模拟结果表明,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后轴上光强随菲涅耳数F呈周期振荡;贝塞尔-高斯光束经圆环光阑后轴上光强随F呈振动衰减.在F相同时,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后横向光强分布比经圆环光阑衍射后横向光强分布平滑,孔径越小,光强调制越明显;当孔径与束腰相等时候,横向光强分布与菲涅耳数没有关系.     

无衍射发散光束的判据

本文给出了一个关于无衍射发散光束的简易判据。     

基于贝塞尔光束的复合光场调控超衍射聚焦

新型光场调控技术已经在焦场调控、光学微加工、光学微操纵和光通信等领域取得了众多重要成果。提出了一种基于贝塞尔光束的复合光场调控方案,利用贝塞尔光束固有角谱和环形光阑的锐边衍射实现了远距离的超衍射极限聚焦。理论和实验结果表明,轴棱锥-透镜系统生成的局域空心光束经环形光阑产生锐边衍射,其高频成份得到增强,从而具有超衍射聚焦特性。该局域聚焦光场与周围旁瓣光场距离很远,有望应用于远场超分辨显微成像和光镊等领域。     

自动测量杨氏弹性模量的研究

介绍用线阵CCD光电传感器为接收器，能自动测量和实时显示的杨氏弹性模量自动测量系统，分析了系统的测量误差。     

一种基于CCD图像传感器的杨氏弹性模量测量方法

测量杨氏弹性模量是大学物理实验的一个重要实验,也是材料力学中衡量固体材料抗形变能力的重要物理量,还是选定机械构件材料的依据之一和工程技术中常用的参数.杨氏弹性模量通常用镜尺法进行测量,此方法的系统误差较大,根据近千份实验报告统计,其相对误差达5%。本文介绍一种新的杨氏弹性模量测量方法。该方法利用激光束照射光杠杆镜面,用高灵敏度的线型固态CCD图像传感器自动接受激光光束偏转方位来取代传统的依靠人眼从望远镜读数中获取数据的方法,实现了过程自动化,从而消除了测量过程中所产生的人为因素的影响。该方法实验测量杨氏弹性模量的相对误差为0.88%,大大提高了测量精度。这一技术可直接运用于有关材料的杨氏模量测量,并将传统的物理实验改进成了一个有意义的集设计、研究、综合于一体的实验。     

一阶贝塞耳光束的存在和演示

一阶贝塞耳光束是标量波动方程的一个特解，本文用瑞利一索末菲衍射理论证明了它的存在并作了实验演示。     

扬氏光纤干涉仪测量激光谱线线宽

本文介绍了一个用二根单模光纤组成的扬氏干涉仪来测量连续或脉冲激光谱线宽度的方法,实测了几种激光的线宽及铜蒸气激光在一个脉冲时间内光谱线宽的时间过程。     

一种测量激光束横模结构的非线性网络

提出以激光束的横模结构特别是基模所占的比例作为激光光束质量的评价依据,并研究了测量方法.建立了基于Hopfield神经网络原理的非线性网络,使用CCD采集激光束的光斑图像作为网络的输入,通过计算该网络的能量函数,实行调整训练,获得网络的动力学稳定状态,此时网络中各阶横模的比例即为测量结果.实验采集了一束光的多幅光斑图像,经预处理后输入该网络,可获得模式结构数据,其中基模分量为69%.利用所得结果合成一幅光斑,与输入的原光斑图像的相对误差为3.53%.     

MEMS薄膜平均应力梯度及弹性模量在线提取方法

提出了一种利用静电作用下悬臂梁的吸合电压提取MEMS薄膜沿厚度方向的平均应力梯度及弹性模量的方法,该方法的关键在于实现悬臂梁吸合电压的快速、精确计算.考虑了悬臂梁由应力梯度引起的沿宽度方向的弯曲,提高了吸合电压的计算精度.实际模拟表明该测量方法计算速度快、精度高,能够应用于实际工艺过程中材料参数的在线测量.     

加光阑的贝塞尔光束的空间频谱和滤波

计算了加光阑贝塞尔光束的空间频谱．从空间频谱的角度讨论了加光阑贝塞尔光束的传输．得到近似无衍射光束的判据：空间频谱存在非零频主极大且占主要能量的频谱较窄。通过空间滤波可改善光束的传输性质。     

基于圆盘积分的体积光学测量系统设计

在不规则物体的体积测量中,用量杯进行人工测量是常用的一种方法。以不规则四棱锥的体积测量为例,结合激光学原理和CCD传感器成像技术,提出一种快速的自动测量方法。该方法利用TMS320F28335高速数字信号处理芯片作为主控电路,采用激光三角法和微积分中的圆盘法,实现不规则四棱锥的体积测量。该方法综合考虑了CCD 传感器动态成像时云点坐标的自动采集误差,并通过补全和最小二乘法来提高自动检测的精度和稳定性。实验结果表明,该系统的相对测量精度达到94%以上。