部份相干Talbot效应及干涉仪

本文用模糊函数分析了部份相干照明下的光栅Talbot效应,表明光栅的自成像将发生加宽.同时还提出了部份相干Talbot干涉仪,这可采用空间非相干扩展光源.     

利用Talbot效应实现图象相加

Talbot效应可以用于周期物成象而不需要任何成象元件,并可以用来实现图象相加。本文给出图象综合的理论依据和实验证明。     

利用Talbot效应实现图象分解

Ｔａｌｂｏｔ效应可以用于周期物成象而不需要任何成象元件，并可以用来实现图象分解，本文给出了图像分解的理论分析和实验结果。     

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。     

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.     

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.     

自成像列阵共振腔的分析——Ⅰ.Talbot共振腔

利用自成像效应进行半导体列阵激光器锁相是一种重要的外腔锁相技术,所构成的共振腔可分为Talbot腔和带相位补偿板的Lau腔。我们用Fox-Li方法计算了共振模式。本文给出了Talbot腔的计算结果和分析,表明同相和反相模的损耗随腔长变化存在临界点。     

基于自成像效应七平行光子晶体单模波导分束器

在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,就形成了光子晶体波导。将七光子晶体单模波导的相互耦合看成一个多模干涉系统。在多模干涉系统中,本征模的色散曲线相交并出现简并模,简并模之间存在强烈耦合并导致模式的分布方式重新发生变化。本文基于自成像效应的波导多模偶合,提出了一种二维光子晶体波导四端口分束器。采用时域有限差分法和平面波法作为研究工具,TE模为研究对象,从理论上分析了这种器件的特性。结果表明,通过调节介质柱半径R,来改变耦合区电磁场的相位分布,从而控制四个输出端口的能量分布。     

光栅Talbot效应的光子学研究

采用光的波粒二象性观点,用概率波对光栅的塔尔博特（Talbot）效应进行了研究,得到了正、偏自成像和分数成像的相关结果,这些结果与采用光的波动性观点的惠更斯一菲涅耳原理和傅里叶变换等常规方法所得结果相同。引人了调节参量口,并研究了成像过程中,在像的正、偏,像与原物的相位关系和分数成像等相关问题中该参数所起的作用;还利用相关结果讨论了倏逝波问题,得到了与常规方法相同的结果。所采用的光子学方法有助于对光子的波函数及其统计意义的理解。与此同时,提出了塔尔博特效应实际上是光子对周期性空间信息的记忆与再现的过程,从而对光子在光传播过程中携带空间信息产生了一定认识。由于数学处理方法上的简明扼要,所采用的光子学研究方法更易于在基础领域中推广和应用。     

一个有趣的关于泰保效应的实验

我们通过一个极为简单的装置看到与泰保效应本质相同的自成像现象，并且发现可利用它十分简单地测量具有周期透过率函数物体的周期。     

分数傅里叶变换产生分数泰伯效应

讨论了如何使用分数傅里叶变换来产生分数泰伯效应，导出了要产生这种双重变换的光学条件，变换后的周期、变换比例因子和级联运算法则，并进行了实验验证。这种双重变换有助于光学系统的设计、分析和计算。最后给出了应用实例     

楔块调整式Talbot干涉仪的写入光纤光栅技术

在楔块调整式Talbot干涉仪中,均匀光纤光栅可通过将光纤垂直放入近场或远场干涉条纹中,闪耀光纤光栅可通过将光纤以π/2—2θb角放入近场或远场干涉条纹中,渐变啁啾光纤光栅可通过将弯曲的光纤放入近场或远场干涉条纹中,阶梯啁啾光纤光栅可通过将光纤放入远场干涉条纹中写入一系列长度递增的较小均匀光纤光栅.     

二维斜周期阵列的分数泰伯效应

对振幅型二维斜周期阵列分数泰伯效应的研究,可以为设计和制作新型阵列发生器提供必要的理论依据。通过坐标的旋转与倾斜描述二维振幅型斜周期阵列,根据菲涅耳变换公式在理论上研究这类斜周期阵列的自成像效应,并进一步讨论了分数泰伯距离处像场的振幅分布与相位分布,给出了具体的相位计算公式。以60°斜交周期菱形阵列为例,模拟计算了它们在各自分数泰伯距离处的像,模拟计算的结果与数学公式推导的结果一致。并简单讨论了利用这种周期结构,设计和制作新型阵列发生器的可行性。另外,还对二维斜周期菱形阵列与正交周期方形阵列在压缩比例和光斑模式等特性上进行了比较分析。     

二极管激光阵列在Talbot外腔锁相中的超模分析

采用数值计算的方法,对二极管激光阵列在Talbot腔、1/2Talbot腔和1/4Talbot腔中锁相时,同相模和异相模的分布进行了计算。结果表明:同相模在Talbot腔中成像位置没改变,在1/2Talbot腔中成像的位置有d/2的偏移,成像均没有产生相移;在1/4Talbot腔中同相模的分布是两组Talbot像的相干叠加,一组成像位置没有改变,产生-π/4的相移,另一组成像位置有d/2的偏移,产生π/4的相移。异相模在Talbot腔和1/2Talbot腔中成像位置均没有改变,在Talbot腔中异相模产生-π/2的相移,而在1/2Talbot腔中产生-π/4的相移;在1/4Talbot腔中异相模也是两组Talbot像的相干叠加,一组成像位置向左偏移d/4 ,一组向右偏移d/4 ,均产生-π/8的相移。所得结果给出了二级管激光阵列在Talbot外腔中同相模和异相模的分布规律。     

脉冲和连续多色光源照明下光栅泰伯效应的等价性

利用部分相干光理论对多色光源照明下光栅的菲涅耳衍射进行了理论分析，得到了任意谱相干度照明下光栅衍射光强分布的一般公式，并对脉冲激光光源和连续的多色光源照明下光栅的菲涅耳衍射进行了相应的数值计算，进而讨论了光源的频谱分布对光栅泰伯效应的影响。理论结果表明超短脉冲的有限弛豫时间对光栅自成像的影响与多色连续光源的谱分布对光栅自成像的影响完全等价。这一等价性为借助于连续多色光照明下光栅的菲涅耳衍射来研究超短脉冲激光照明下光栅的菲涅耳衍射提供了理论依据。实验中选用发光二极管(LED)作为照明光源，对连续多色光照明下光栅的自成像分布进行了测量，实验结果和理论分析相符合。     

Study of Talbot Effects in a Bent Waveguide with Constant Curvature

This paper is devoted to the theoretical analysis of Talbot effects in a curved square waveguide. A remote steering antenna as an important application of Talbot effects is considered. It is shown that the wavebeam repetition is considerably spoiled by the curvature even for bending angles about 5° if the steering plane coincides with the bending plane. However, high-efficient repetition exists at certain launching angles. If the wavebeam steering plane is perpendicular to the waveguide bending plane, high-efficient repetition takes place in a broad band of launching angles in the waveguide of the optimized rectangular cross-section.     

自映像多模干涉仪的应力传感研究

提出一种基于自映像原理的多模应力传感器。通过测量透射谱中满足自映像条件的波峰波长,解调纵向应力的大小。分析了传感器中多模光纤(MMF)结构参数对透射谱的影响。0～4 400με纵向应力范围的实验结果表明,透射光谱峰值波长的漂移与应力之间呈良好的线性关系,应力敏感度为1.29pm/με。本文传感器制备简单,对MMF的长度精度要求不高。利用多模干涉仪(MMI)的带通特性,可以通过简单地并联不同长度的无芯光纤传感器实现多路复用。