基于成像式照度测量的菲涅尔光学助降系统设计

为了解决菲涅尔光学助降系统的检测问题,提出了一种基于成像式照度探测法的菲涅尔灯发光强度测量方案,并研制了成像式照度探测装置。试验结果表明该装置可远距离对大口径、大发光角度的菲涅尔灯进行发光强度的探测,满足菲涅尔光学助降系统检测装置测量的要求。     

硬X射线聚焦波带片的设计及制作

针对惯性约束性聚变(ICF)实验中高分辨靶源辐射成像的需要,对结合电子束光刻和X射线光刻制作大高宽比菲涅尔波带片的制作工艺进行了研究。首先采用带有自支撑薄膜的衬底进行电子束光刻和微电镀技术来制作X射线光刻掩膜,以此来降低电子束光刻过程中的背散射,然后采用多次X射线曝光和全水电镀的方法来增强大高宽比图形的抗倒性,从而完成了大高宽比波带片结构的制作。对所制作的自支撑波带片最外环宽度为350 nm,厚度为3.5μm,高宽比达到10,侧壁陡直且具有优良的结构质量,可用于10 keV~30 keV波段的硬X射线成像。     

波带片的聚焦特性

我们在研究中发现,文献[1]中所发表的关于菲涅尔波带片聚焦特性的结果,实际上是利用了夫朗和费近似而推导出的。本文指出,用这种方法推导出的结果,除了以瑞利准则定义的分解力外,都是不精确的,甚至是错误的。此外,本文还探讨了双相非光学波带片的聚焦特性。分析结果表明,在环数较少的情况下,对高分解力和低旁瓣的要求,双相波带片能提供正波带片或负波带片更好的折衷。     

菲涅耳线波带片焦面光强分布的计算和影响参数的讨论

本文根据菲涅耳线波带片的结构给出了在平行光照射下波带片焦面光强分布的计算公式。并利用此公式对线波带片焦面及其附近的光强分布结构进行了分析。对影响焦面光强分布的几个因素(波带序数,波带刻划误差及挡光带的透光性)进行了讨论。由此对线波带片的使用及制造提出了建议。     

采用激光和波带板的电视对准光学系统工程研究

本文从X射线光刻自动对准特点出发,探讨采用圆形菲涅尔波带片做为标记,以激光做相干光源的电视对准原理。重点讨论其中光学系统工程问题,如总体考虑、精度分析、能量计算和均化、激光偏振态的传输和控制、激光背景噪音的抑制等。     

微透镜列阵衍射效应所致的串扰

本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素,推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式,对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释.并利用ZEMAX软件对微透镜列阵进行仿真,基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵焦平面上的光场强度分布.通过比较不同条件下所得到的计算结果,验证了以菲涅尔数作为微透镜列阵衍射效应评价依据的的合理性,同时验证了以菲涅尔数判断焦斑间串扰的可行性.     

带凹槽平板型声透镜聚焦性能的理论分析与数值模拟

基于相位补偿和惠更斯-菲涅尔原理,利用理论分析和数值模拟的方法,研究了一种带凹槽的平板型声透镜,讨论了凹槽个数、声透镜材料等参数对声透镜聚焦性能的影响。结果表明:优化后的菲涅尔声透镜聚声效率理论上可达40%,放大倍数约为7倍,是一种较为高效、成本低廉的新型声透镜。     

利用菲涅尔波带法计算三维全息

根据全息理论,从点光源菲涅尔全息图的计算出发,提出一种利用主菲涅尔波带计算三维物体菲涅尔全息图的方法。通过读取 3DS 文件直接获得三维物体表面各点的空间位置信息,模仿物理全息计算出点的菲涅尔图,将组成三维物体的各点的菲涅尔波带叠加从而获得三维物体的全息图。该方法区别于用菲涅尔衍射公式的传统全息计算,用加法运算代替指数、乘除运算,从而大大加快了计算输出全息图的速度,且具有信息连续、无冗余信息等特点。实验对由 1060 个采样点组成的物体进行全息计算,生成一幅 1024×768 的全息图,所需时间为 83s。     

用于OCT动态聚焦的液晶菲涅尔波带透镜研究

提出了利用液晶菲涅尔波带透镜实现光学相干层析成像(OCT)动态聚焦的方法.根据扭曲相液晶空间光调制器(TN-LCSLM)的光学特性,设计了适用于OCT动态聚焦的菲涅耳波带透镜.利用TN-LCSLM型菲涅耳波带透镜进行了变焦控制实验,焦距实测结果与设计值比较吻合.此外,本文讨论了采用TN-LCSLM型菲涅耳波带透镜实施动态聚焦涉及到的一些问题.     

光纤传感式材料折射仪

本文介绍了一种基于菲涅尔公式和光纤技术研制的新型宝石折射仪。