基于FDTD的光栅结构模型设计

目的研究自然界中结构色呈色的不同机理和光栅微结构的反射或透射光呈色的特点。方法运用时域有限差分法(FDTD)理论,以FDTD Solutions和Matlab为平台,建立2种周期性光栅结构仿真模型(对称仿生结构模型和非对称仿生结构模型),并利用颜色理论研究其结构色呈色原理。结果获得了2种光栅反射光谱特性曲线颜色及其差异。结论周期性光栅微结构可以创建光谱颜色,结构模型参数发生变化的峰值位置出现了明显偏离现象,颜色光从非对称仿生结构模型的蓝色光(光谱波峰值为455nm),变为对称仿生结构模型的绿色光(光谱波峰值为550 nm),为制造颜色特性可控的人造结构色和光栅结构色呈色规律提供更多理论依据。     

彩印中玫瑰斑形态转换方法的研究

研究了印刷时不同网点色版叠合形成玫瑰斑的形态控制问题,探讨了形成玫瑰斑的条件及周期性变化的规律,获得了通过对色版进行水平位置的调整来精确控制所形成玫瑰斑形态的方法。研究表明,加网线数相同且加网角度差为30毅是网点重叠形成玫瑰斑的必要条件;将色版沿其加网角度方向平移半个网点周期,可实现空心和中心点玫瑰斑的相互转换;所获得的玫瑰斑形态转换方法中,色版的调整方向由沿加网角度方向转换为沿水平或垂直的变化,可实现对玫瑰斑形态的精确控制。     

多模光纤远端光场重建的采样方案（特邀）

利用相位恢复算法可以从光纤近端的光强分布求解光纤远端的场强分布。光纤的响应可以用传输矩阵描述。实验上则是在不同的输入情况下对输出端的光强分布进行足够数量的采样来测量传输矩阵。显然,采样点的位置分布,包括采样点数目和间隔,影响着传输矩阵的测量,而相位恢复算法的精度和效率与传输矩阵有关。文中提出采样间隔应该大于出射散斑大小,以满足传输矩阵不同行的统计独立性,在保证图像重建质量的条件下减少采样点数,提高重建效率。实验结果表明,当采样间隔小于散斑大小时,相同的图像重建质量下,随着采样间隔的增大,光场重建所需的采样点数量明显下降。当采样间隔大于散斑时,所需的采样点数量变化缓慢,约为输入图像像素数量的3.5倍。采样间隔固定时,随着采样点数的增加,相位恢复算法消耗的时间先减小后增大,因此存在一个最佳的采样间隔与采样点数。