Research of Point Diffraction Interferometer for the Measurement of Laser Beam

Laser beam measurement using point diffraction interferometer (PDI) is studied by modeling and the factors that influence the measurement accuracy are investigated. First, zernike polynomial is used to fit aberrated wavefront and the behavior of pinholes diffraction with different aberrated wavefront is analysed. The following essential work on the PDI sensor is to get balance between intensity of the spherical reference wave and test wave. Then the optimum parameters for the model are obtained: wavelength of laser is 1 024 nm; pinholes diameter is 2 μm; size of the focus spot is 20 μm; if gold (Au) is chosen as layer on film, its thickness should be 0.05 μm. The optimization results are only suited to the current PDI system, but the method presented is applicable to other configurations of high-accuracy PDI design.     

声光技术在激光技术领域中的应用研究

从波动性和粒子性两个方面对声光互作用进行了讨论,由耦合波方程得到Bragg衍射的衍射效率,依据光子和声子相互作用的能量守恒和动量守恒得到衍射光相对于入射光偏转角的关系式,衍射光和入射光之间频率的关系式,以及反常Bragg衍射入射光波长受超声波频率控制的关系式,基于声光互作用的特性展开了声光器件在激光技术领域中的应用研究,并进行了归纳总结。     

微型可编程衍射光栅的特性分析

研究了基于微型光机电系统(MOEM S)的微型可编程衍射光栅。利用波动光学理论推导了在编程状态下它的光强分布公式,对可编程光栅每个衍射单元包含的微梁数和其中的微梁高度等参数变化对其衍射特性的影响进行分析,并对其衍射特性进行仿真验证。验证结果表明:光栅衍射单元包含的微梁数会对衍射光的各个主极大空间位置产生影响,而微梁高度的变化则会引起各衍射主极大之间的光强能量重新分布。     

激光衍射测量研究与应用

激光衍射测量的应用多局限于夫琅和费衍射，因为夫琅和费衍射暗斑间距与衍射体尺寸之间具有很简单的函灵关系，而菲涅尔衍射光强分布非常复杂，缺乏解析的计算方法，本文首先从理论上证明，菲涅尔衍射暗斑分布与夫琅和费衍射是相同的，并通过实验数据证实了上述结论。同时，利用上述结论提出了一种新颖的衍射测量方法，能够有效地简化仪器结构，提高测量精度，扩展测量范围。     

经卡式光学天线发射的高斯光束衍射特性的研究

激光通信发射系统一般都是采用卡塞格林式望远镜作为发射天线,由于激光通信采用的光源波形为高斯光束,卡式光学系统的主次镜光学结构为环形结构,以往对均匀波经圆孔光阑后的衍射特性并不适用于激光通信。对基尔霍夫衍射公式进行了简化,利用数值计算的方法,利用仿真软件得到了高斯光束通过卡式光学天线之后的远场衍射分布特性,并与近场菲涅尔衍射分布特性进行分析比对,给出了卡式光学结构的最佳遮拦比为0.2,理论上可以达到1.5倍的近衍射极限发射束散角,在工程计算中有一定的应用价值。     

CCD激光衍射测径系统的标定方法

对测量细丝直径在10～40μm的电荷耦合器件激光衍射测径系统提出了两种新的标定方法,并对不同标定方法下的系统进行了测试对比。结果表明,选择恰当的标定方法可以使系统测量精度达到0.15μm。     

八台阶二元光学器件套刻误差的逐层分析法研究

用逐层分析法就八台阶二元器件套刻误差对器件衍射效率的影响进行了详细的分析和讨论,给出简便,关用的计算和分析方法。     

激光衍射法测量粉体粒度分布

本文从理论上论征了用激光衍射法测定粉体粒度分布,用相干光获得了两种颗粒样品的衍射图样,利用特制的光电探测器测得了衍射图样的光能分布,并用计算机对所得数据进行了处理,获得了与样品参数相符的结果。     

光的衍射法测量金属的杨氏弹性模量

给出测量金属杨氏弹性模量的一种新方法。利用光的衍射法可以精确测量长度变化这一特点,对碳钢的杨氏弹性模量进行了测量。     

激光衍射法测量液体的表面张力

液体表面张力波相当于一块位相型光栅,理论上分析了表面张力波光栅夫朗和费衍射场的分布,得到了液体表面张力系数和液体表面张力波波长的关系,通过测量液体表面张力波的波长,可实现液体表面张力的激光衍射测量.     

Monostatic RCS Analysis of Complex Objects with Shaped Surface

ＭｏｎｏｓｔａｔｉｃＲＣＳＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｍｐｌｅｘＯｂｊｅｃｔｓｗｉｔｈＳｈａｐｅｄＳｕｒｆａｃｅＧＵＯＷｅｎｙａｎ（郭文彦）ＬＩＮＳｈａｎｇｐｉｎｇ（林尚平）ＣＨＥＮＺｈａｏｙｕ（陈兆宇）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＣｏｍｍ...     

菲涅耳衍射变换及其在二元光学设计中的应用

导出菲涅耳衍射的逆运算表达式，定义菲涅耳衍射变换，并基于二元光学设计的Gerch-berg—Saxton(GS)算法，将菲涅耳衍射变换用于二元光学元件的设计，给出对产品表面作激光标记的光学元件的设计实例．     

用激光粒度仪进行粘土的颗粒分析

为获得细粒土的粒度分布,分别采用Mastersizer 2000激光衍射粒度仪和传统的密度计法测量合肥地区的粘土。根据激光法的测量原理和影响因素,用单因素试验法依次改变仪器的折射率、质量浓度、超声波端位移和时间、泵速,研究这些控制参数对颗粒粒径的影响,并确定了该仪器测量合肥地区粘土的最佳参数。通过比较最佳参数条件下的激光法和传统密度计法的测量结果,发现激光法在粘土颗粒分析中具有测量范围更广、准确度更高、重复性更好等特点。     

Mn:KLTN晶体相变温度实验测量

基于Kogelnik的耦合波理论,分析了钽铌酸钾锂(potassium lithium tantalite niobate,KLTN)晶体衍射效率与环境温度的关系.环境温度在晶体的居里温度附近时衍射效率最高.设计了基于PID控制算法的KLTN晶体温度控制系统,该系统的测量精度为±0.3℃,控制精度为±0.5℃.利用二波耦合实验装置测量了晶体的衍射效率与环境温度的关系,实验结果与理论仿真吻合.获得晶体的居里温度为22.5℃,与谐振法得到的结果一致.     

一类新型复合材料的合成及物性分析

以有机硅烷为原料合成一类新型有机硅化合物Bath-n(n=1~4),利用物理掺杂的方式合成复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4).在分析有机硅化合物Bath-n(n=1~4)的光物理性质的基础上,对复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)的小角X射线衍射和氮气吸脱附性能进行了分析.实验研究表明复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)中,随着有机硅化合物的加入,介孔分子筛MCM-41主衍射峰(100)宽度变宽,且孔道的整齐度降低,晶粒尺寸变小.复合材料MCM-41/Bath-n(n=1~4)的吸附等温线为IV型等温线,随着复合材料中有机硅基团连接苯基数量的增加,样品的孔体积逐步减小.     

激光图像信息技术识别织纹的方法原理

本文阐述了激光衍射法用于织纹识别的原理，指出通过衍射图象可以判明双绉类织物的起绉程度并对绉效应作出评价。     

合成铌铬酸钾晶体结构的电子衍射分析

本文利用透射电镜研究了掺铬铌酸钾晶体,采用电子衍射几何构图法测定了铌铬酸钾的晶体结构。它属六方晶系,晶胞参数为:a=9.14A,c=12.06A,为首次报道的人工新单晶。     

软X射线波段透射光栅衍射效率检测系统

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进行波长标定。然后以背照射CCD(charge-coupled device)做为接收元件,对金自支撑式透射光栅在85～900eV能区范围内的多个能量点进行了衍射效率的实验标定,获得了该透射光栅一级相对衍射效率和零级绝对衍射效率的标定结果。同时利用准梯形栅线模型对该透射光栅在软X射线波段范围内的衍射效率进行理论计算,得到了该透射光栅一级相对衍射效率的理论曲线,模型计算结果与实验标定结果基本符合。最后,利用实验中得到的零级绝对衍射效率和模型计算的一级相对衍射效率结果拟合出了该透射光栅一级绝对衍射效率曲线。     

声光Q开关衍射效率的研究

为了研究声光Q开关衍射效率对激光器输出效率和脉冲特性的影响;讨论了声光Q开关的工作原理,在传统点声源叠加模型的基础上,建立了晶体中超声场的数值计算模型,数值模拟了声光Q开关晶体中超声场的空间分布,设计测量了声光Q开关空间衍射效率;在声光晶体中心轴线方向上,距离换能器越近,衍射效率越大;在垂直于声光晶体中心轴线的横截面内-2 mm～+2 mm区域,空间衍射效率最大,在该范围外,衍射效率急剧减小.     

菲涅尔衍射法暗纹分布的研究

微小尺寸的测量多采用夫琅和费衍射法测量,因为其衍射暗纹间距与被测尺寸之间具有简单的线性关系,实用中,夫琅和费衍射占用空间很大,而且衍射象与传感器尺寸很难匹配,通过对菲尔衍射和夫琅和费衍射光强分布的深入研究,发现二者暗纹分布是相同的,本项研究将衍射测量扩展到菲涅尔衍射区,不但可以扩展测量范围,还可以通过扩大所接受衍射谱级次的方法,提高测量精度,具有较高的实用价值,理论上也有一定突破。