用波前相因子判断法分析单缝的衍射场

为了研究单缝的衍射场,采用波前相因子判断法并考虑到孔径的影响,分析单缝衍射场所含成分及衍射场的积分表达式,导出像面衍射场的振幅分布公式及光强分布公式。并绘出了像面衍射场振幅分布和光强分布图。结果表明该研究为单缝的夫琅禾费衍射场的分析提供了一种新的分析方法。     

Cantor集合光栅的衍射场

为了研究Cantor集合光栅的衍射场,首先根据惠更斯-菲涅耳原理及位移-相移定理对Cantor集合光栅的衍射场进行研究,得出Cantor集合光栅的衍射在像面上的振幅分布公式和光强分布公式。然后利用MATLAB的可视化得出Cantor集合光栅在像面上的衍射图样及衍射规律。这对深入研究分形光学有重要意义。     

衍射光强分布规律的计算机采集与分析

指出了测量衍射光强分布规律的传统方法产生较大误差的主要原因，介绍了利用ＣＣＤ器件对衍射光强分布刊物订的，实验装置和调要求，得到了不同缝宽的单缝和双缝衍射光强的分布曲线，计算了这些光强分布的相对光强和相对光强分布，并与理论值比较，求出粗对误差。     

杨氏双缝实验光强分布的Fourier变换计算方法

对于杨氏双缝这一著名的波动光学实验 ,依据平面波衍射理论 (RSD理论 ) ,运用Fourier变换方法 ,计算杨氏双缝实验的光强分布 .这种方法区别于一般文献中通过计算光程差来得出光强分布的方法 ,理论性较强 .     

正弦衍射光栅的傅立叶分析方法

以标量衍射理论为基础 ,用傅立叶分析方法 ,讨论了正弦型振幅光栅、正弦型位相光栅的夫琅和费衍射规律。从正弦型振幅光栅、正弦型位相光栅的透过率函数入手 ,导出了光栅在夫琅和费衍射过程中的复振幅、光强、频谱的分布函数 ,给出了光栅的分辨本领及最大衍射效率 ,并对光栅的衍射效率进行了分析和讨论     

无衍射光束与零阶贝塞尔函数

本文通过严格理论证明所谓的无衍射光束其振幅和光强表达式是在忽略圆环宽度和透镜衍射的情况下得出的。指出振幅表达式为零阶贝塞尔函数的光束并非是没有衍射而是一种特殊的干涉光束。     

正弦衍射光栅的傅立叶分析方法

以标量衍射理论为基础，用傅立叶分析方法，讨论了正弦型振幅光栅、正弦型位相光栅的夫琅和费衍射规律。从正弦型振幅光栅、正弦型位相光栅的透过率函数入手，导出了光栅在夫琅和费衍射过程中的复振幅、光强、频谱的分布函数，给出了光栅的分辨本领及最大衍射效率，并对光栅的衍射效率进行了分析和讨论。     

波动光学教学中的几个问题

本文讨论了光栅、多光束干涉和双缝实验的光强分布，目的在于对干涉与衍射之间的密切联系及其区别有比较深入的理解。     

等腰梯形小孔的夫琅和费衍射光强分布

利用计算机数值计算了不同等腰梯形小孔的夫琅和费衍射的光强分布,并分析了其光强分布的特点,得出等腰梯形上下底长度与通过衍射场中心并与上下底垂直方向的衍射条纹可分辨程度的关系。     

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。     

衍射光学元件的耦合波方程与分析

从Maxwell方程组及其边界连续条件出发,导出了严格的衍射光学器件的耦合波方程,指出各级次衍射波之间存在着相互耦合效应,用严格的耦合波衍射理论对二元位相光栅的衍射特性进行了分析,并与标量衍射理论分析的结果作了比较,从而得出了一些重要的结论。     

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。     

衍射光学元件的耦合波方程与分析

从Maxwell方程组及其边界连续条件出发, 导出了严格的衍射光学器件的耦合波方程,指出各级次衍射波之间存在着相互耦合效应.用严格的耦合波衍射理论对二元位相光栅的衍射特性进行了分析,并与标量衍射理论分析的结果作了比较,从而得出了一些重要的结论.     

利用COMSOL软件验证Fraunhofer Diffraction及实验探究

对夫琅禾费衍射的一般形式进行了理论推导,并且利用直接计算法求解了单缝、圆孔、正三边形、正四边形及正六边形孔径的夫琅禾费衍射的光强分布。随后,通过COMSOL Multiphysics这一种广泛使用的用数学方法求解真实世界的物理现象的软件,进行仿真,最终得出了对应不同衍射孔径的夫琅禾费衍射图样和光强分布,并且进行了相应正多边形的衍射实验,得到实际的衍射图样,对比得出实验结果与仿真具有良好的对应性。使用基于COMSOL Multiphysics的"波形偏微分方程"接口对该问题进行数值求解,并描绘出相应的衍射图样和光强分布,该方法适用于正多边形孔径的夫琅禾费衍射,并有助于理解观察波动光学中夫琅禾费衍射的本质和现象。此外,仿真结果与实验共同表明衍射孔的边数和衍射尖峰数存在一定的关系。     

CCD检测衍射光场的噪声抑制研究

分析了单缝衍射光场光强分布曲线的频域特征，提出用频域拟合法对CCD检测衍射光场的光强分布噪声进行抑制。研究表明剩余平方和显著减小，该法可对CCD检测衍射光场光强分布的噪声进行有效地抑制。     

单缝衍射实验与模拟结果对比分析

利用线阵CCD和改进的教学用实验仪器可以很好地测量出各级明条纹的光强分布。在实验中测量出夫琅和费衍射各级明条纹的光强分布情况,并利用matlab模拟了夫琅禾费衍射。实验测量结果与夫琅和费衍射理论模拟结果能在一定程度上吻合。     

单缝衍射实验与模拟结果对比分析

利用线阵CCD和改进的教学用实验仪器可以很好地测量出各级明条纹的光强分布。在实验中测量出夫琅和费衍射各级明条纹的光强分布情况,并利用matlab模拟了夫琅禾费衍射。实验测量结果与夫琅和费衍射理论模拟结果能在一定程度上吻合。     

单缝夫琅和费衍射光强分布的3种计算方法

运用三角函数,采用积分法和数值计算定量计算了夫琅和费衍射光强分布,并用给出了定量计算结果。计算结果表明,菲涅尔半波带法所得暗纹公式和中央零级明纹是精确值,而明纹公式则是近似值;本文结果与振幅矢量法的结果相同。     

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。     

衍射积分与波带法对夫琅和费衍射条件的分析

在衍射积分与波带法的基础上对无透镜夫琅和费衍射条件进行了分析比较,表明两种方法得出的夫琅和费衍射条件是一致的,且波带法有利于学生对夫琅和费衍射的理解．