傅里叶光学

摘要： 完美涡旋光束(POVB)是径向强度分布和半径均与光束轨道角动量(OAM)状态无关的一类涡旋光,已被应用于光学操控、光通信、激光材料处理等领域。其中, POVB轨道角动量状态的探测是关键且有挑战的技术。本研究通过并行梯度下降算法,构建了光学衍射神经网络(DNN),实验上实现了轨道角动量阶数在-50~+50范围内的POVB的识别。在此过程中,衍射转换效率可达58%。本研究为POVB的OAM探测提供了新的思路,在POVB的各类应用中均存在潜在应用价值。

摘要： 量子光场的关联性质是量子光学研究的一个重要主题。在对其深入挖掘的过程中,人们在经典光场关联性质方面的研究也取得了一系列重要进展。尤其是结合近二十年来在光信息处理方面备受关注的轨道角动量自由度,观察到许多与高维量子光关联性质相对应的现象。本综述对轨道角动量光束中的经典光关联相关研究进行了总结,介绍了轨道角动量光束中的局域不可分离性及其应用,对空间可分离轨道角动量光束中的经典光关联也做了讨论。特别地,作为一种潜在的量子过程研究平台,还对基于轨道角动量光束的随机行走研究作了介绍。

摘要： 为研究高阶衍射级光束的轨道角动量,基于计算全息法在空间光调制器的傅里叶平面产生了不同衍射级的完美涡旋光束,并利用球面波干涉法对其拓扑荷值进行了测量。理论和实验结果表明不同衍射级p上的整数阶和分数阶完美涡旋光束的拓扑荷值l都满足l=mp的关系,其中m是相位掩模板的拓扑荷值。并进一步对不同衍射级的光学涡旋阵列进行了实验研究,结果表明光学涡旋阵列中光学涡旋的拓扑荷值满足l=p的关系,高阶衍射级上的衍射光束比+1级衍射光束具有更大的轨道角动量。该研究为光学涡旋及光学涡旋阵列进一步的研究及应用提供了理论和实验参考。

摘要： 由于能够提供独特的光-物质交互界面,携带净轨道角动量的各类涡旋光束成为光场调控研究的热点问题。随着相关研究的不断深入,光镊以及非线性光学领域都特别需要一种具有均一空间强度分布且无曲率相位梯度的"完美平顶涡旋"光束。针对这一问题,从理论出发基于超高斯模型提出"完美平顶涡旋"的复振幅计算全息产生技术,并利用相位型空间光调制器构成的数字傅里叶变换系统实验论证了"完美平顶涡旋"在焦场区域的可控产生与调控,重点阐述了在给定孔径限制条件下获取光滑涡旋奇点的强度控制原理及方法。

摘要： 光同时具有自旋和轨道角动量属性,它们分别与光的偏振和相位分布相关。在傍轴条件下,光的自旋和轨道角动量在自由空间传输过程中是相互独立且各自守恒的。而在非傍轴条件下,如紧聚焦或者散射光场中,光的自旋与轨道角动量之间会发生相互耦合和转化。其中,紧聚焦场中自旋与轨道角动量的相互作用由于广泛涉及光学捕获、显微和探测等应用领域,近年来受到广泛关注。综述了紧聚焦场中自旋、轨道角动量理论计算方法,自旋-轨道角动量相互作用与入射结构光场的关系以及最新的相关应用研究进展。

摘要： 光电信息科学与工程专业的《大学物理实验》课程,注重培养学生实践能力和综合知识运用能力。在传统实验教学模式基础上引入虚拟仿真实验克服了传统实验教学仪器套数不足,实验效率偏低等问题。本文以傅里叶光学实验为例,说明仿真实验在教学中取得的成果。通过对虚拟仿真实验分析其优势和特点,结合虚拟仿真实验《傅里叶光学实验》具体应用情况进行成绩对比分析,研究虚拟仿真实验教学方法在大学物理实验教学中的优点和效果。

摘要： 基于傅里叶光学中标量衍射理论,研究了可重构智能超表面(RIS)物理波束调控的码本设计方法,包括波束宽窄、波束指向和波束旋转;同时仿真分析了RIS单元相位比特量化精度对RIS波束方向图的影响。相关方法对实时快速生成RIS波束跟踪对应的RIS码本非常有效。

摘要： 单像素成像通过时间变化的结构编码将高维度信息编码到一维探测序列中,仅通过一个单像素探测器即可实现高维度的成像。得益于单像素成像对探测器极低的分辨率要求,其在特殊波段成像、极弱光成像、激光雷达探测等领域都有着重要的研究价值。复光场成像相较于传统强度成像在获得光场强度变化的同时还可以获得光场的相位信息,在无标记显微成像、表面测量、晶体测量等领域发挥着巨大的作用。将单像素成像手段引入复光场成像领域,将有效降低复光场成像在弱光显微成像与测量等场景下的探测成本。从单像素成像以及复光场探测的基本原理出发,详细介绍了单像素复光场成像的研究现状及最新进展,对现有的问题做了具体分析,并对今后可能的发展方向做了展望。

摘要： 本文将BOPPPS教学模式引入到“傅里叶光学实验”的教学实践中,以“基于傅里叶变换的图像识别方法”为实例,从导入、目的、前测、参与式学习、后侧、总结六个方面进行课堂教学设计,通过互动式的学习增强学生的主动性和积极性。教学实践表明,通过引入BOPPPS教学模式,学员在实验过程中的参与度更高,能更好地引导学生发散思维,有效地提高了教学质量。

摘要： 基于傅里叶光学原理,建立了数值计算客观及主观激光散斑图样的方法.利用几何光学成像原理,推导了主观散斑现象中散斑及光斑漂移速率的表达式.搭建了成像实验装置,观察主客观散斑及其漂移现象.结合相关函数、快速傅里叶变换算法以及卷积定理,建立了基于图像处理定量计算散斑及光斑漂移量的方法.实验结果、数值计算结果、几何光学理论均互相符合,表明了数值方法与几何光学理论的正确性,为激光散斑漂移现象提供了系统性的研究方法和直观的理解.

摘要： CCD面上的光强分布影响着哈特曼-夏克传感器的性能指标。由于微透镜孔径较小，干涉和衍射会对其光强分布产生不可忽略的影响。用傅里叶光学的方法建立了微透镜阵列的数学模型，分析了由于微透镜阵列的干涉和衍射造成焦平面上光强分布特征，以及由于该光强分布造成的光斑质心误差。模拟了一个8×8的微透镜阵列，给出了质心误差与入射光偏角的关系。给出了减小误差的方法。分析了衍射对哈特曼-夏克传感器的测量动态范围的影响，并给出了动态范围的计算公式。

摘要： 本文运用傅里叶光学的相关函数及功率谱的分析方法，通过光栅透过率函数的相关讨论，分析了莫尔条纹的功率谱，以及透射式双光栅光学读数系统输出的光电信号的频谱。根据理论计算提出采用sinc函数的滤波光阑精码狭缝。并分析了sinc函数精码狭缝的信号质量。

摘要： 介绍了机械准直器的基本结构和它的性能特点,在机械准直器从产生到现在的理论发展过程中,经历了几何光学、物理光学以及傅里叶光学的发展阶段,总结了各个发展阶段的对机械准直器的理论解释以及实验结果.在此基础上,对机械准直器的傅里叶光学理论的进一步发展提出了看法,并讨论了采用二维傅里叶光学模型所要解决的问题及解决方法,以及二维傅里叶光学公式计算的可行性.

摘要： 介绍了机械准直器的基本结构和它的性能特点,在机械准直器从产生到现在的理论发展过程中,经历了几何光学、物理光学以及傅里叶光学的发展阶段,总结了各个发展阶段的对机械准直器的理论解释以及实验结果。在此基础上,对机械准直器的傅里叶光学理论的进一步发展提出了看法,并讨论了采用二维傅里叶光学模型所要解决的问题及解决方法,以及二维傅里叶光学公式计算的可行性。

摘要： 用标量衍射理论详细讨论一种强激光宽带扫描转镜,导出任意激光束通过光学系统后任意给定观察区域的瞬时光束功率密度分布.当给定激光处理工件的运动速度及工件表面对光能的吸收特性后,研究了给定时间间隔内材料表面吸收能量的分布及计算实例.

摘要： 利用偏振傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪测量目标红外偏振特性,需要对偏振FTIR光谱仪进行定标,计算出红外辐射目标的绝对光谱能量分布.利用黑体进行偏振FTIR光谱仪定标时,发现不同偏振检测方向的仪器响应有一定偏差,即仪器存在偏振敏感性。通过对仪器偏振特性的定标检测,得到仪器偏振响应函数和偏置特性曲线,应用定标结果,将会消除红外偏振仪器自身的偏振敏感性对目标偏振特性的影响,为提高目标的红外偏振探测精度打下基础.

摘要： 利用偏振傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪测量目标红外偏振特性,需要对偏振FTIR光谱仪进行定标,计算出红外辐射目标的绝对光谱能量分布.利用黑体进行偏振FTIR光谱仪定标时,发现不同偏振检测方向的仪器响应有一定偏差,即仪器存在偏振敏感性。通过对仪器偏振特性的定标检测,得到仪器偏振响应函数和偏置特性曲线,应用定标结果,将会消除红外偏振仪器自身的偏振敏感性对目标偏振特性的影响,为提高目标的红外偏振探测精度打下基础.

摘要： 利用偏振傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪测量目标红外偏振特性,需要对偏振FTIR光谱仪进行定标,计算出红外辐射目标的绝对光谱能量分布.利用黑体进行偏振FTIR光谱仪定标时,发现不同偏振检测方向的仪器响应有一定偏差,即仪器存在偏振敏感性。通过对仪器偏振特性的定标检测,得到仪器偏振响应函数和偏置特性曲线,应用定标结果,将会消除红外偏振仪器自身的偏振敏感性对目标偏振特性的影响,为提高目标的红外偏振探测精度打下基础.

摘要： 利用偏振傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪测量目标红外偏振特性,需要对偏振FTIR光谱仪进行定标,计算出红外辐射目标的绝对光谱能量分布.利用黑体进行偏振FTIR光谱仪定标时,发现不同偏振检测方向的仪器响应有一定偏差,即仪器存在偏振敏感性。通过对仪器偏振特性的定标检测,得到仪器偏振响应函数和偏置特性曲线,应用定标结果,将会消除红外偏振仪器自身的偏振敏感性对目标偏振特性的影响,为提高目标的红外偏振探测精度打下基础.

摘要： 利用偏振傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪测量目标红外偏振特性,需要对偏振FTIR光谱仪进行定标,计算出红外辐射目标的绝对光谱能量分布.利用黑体进行偏振FTIR光谱仪定标时,发现不同偏振检测方向的仪器响应有一定偏差,即仪器存在偏振敏感性。通过对仪器偏振特性的定标检测,得到仪器偏振响应函数和偏置特性曲线,应用定标结果,将会消除红外偏振仪器自身的偏振敏感性对目标偏振特性的影响,为提高目标的红外偏振探测精度打下基础.

摘要： 所公开的光学元件包括三个或更多个亚波长凹凸结构和周期结构，亚波长凹凸结构的节距小于入射到光学元件的入射光的波长，并且其凹槽深度彼此相等，周期结构具有三个或更多个亚波长凹凸结构，周期结构的节距大于入射光的波长，其中入射光的预定的偏振方向主要衍射到指定的级。

摘要： 一种光学玻璃，其中，以阳离子的摩尔％表示，La3+、Y3+及Gd3+成分的总量为5％～65％，Zr4+、Hf4+及Ta5+成分的总量为5％～65％，并且满足下述式(1)所表示的关系。(La3++Y3++Gd3+)×(Zr4++Hf4++Ta5+)≥400(％)2…(1)。

摘要： 本发明提供一种光学记录控制方法、光学记录控制电路、光学再生控制方法、光学再生控制电路、光学记录介质、追踪控制方法、追踪控制电路、光学记录方法、光学记录装置、光学再生方法以及光学再生装置，以谋求提高记录或者再生数据时的传输速率。以邻接的指定数目的轨道为一组、在一组轨道内光束光点(10)以指定的轨迹周期性地移动，在记录时，控制光束的功率，使光束光点(10)在横穿各轨道(11、12、13)的中央时为脉冲状的指定的强度，并在一组轨道(11、12、13)中记录数据，在再生时，对接收横穿各轨道(11、12、13)中央时的光束的反射光生成的再生信号进行抽样，再生记录在一组轨道(11、12、13)中的数据。

摘要： 本发明所公开的光学元件包括三个或更多个亚波长凹凸结构和周期结构，亚波长凹凸结构的节距小于入射到光学元件的入射光的波长，并且其凹槽深度彼此相等，周期结构具有三个或更多个亚波长凹凸结构，周期结构的节距大于入射光的波长，其中入射光的预定的偏振方向主要衍射到指定的级。

摘要： 光学系统(LS)具有孔径光阑(S)以及相比孔径光阑(S)配置于物体侧且满足以下条件式的正透镜(L4)：‑0.010

摘要： 光学系统(LS)具有孔径光阑(S)以及相比孔径光阑(S)配置于物体侧且满足以下条件式的负透镜(L4)：‑0.010

摘要： 本发明涉及光学玻璃、由光学玻璃构成的光学元件、光学系统、更换镜头以及光学装置。一种光学玻璃，其中，以阳离子的摩尔％表示，La

摘要： 本发明属于数字图像处理技术领域，为解决对实际拍摄的依赖，减少人工拍摄引入的噪声也误差，定量分析编码掩模光学成像系统成像方式，最终得到编码光圈相机点扩散函数，以此为先验数据还原图像。本发明采用的技术方案是，基于傅里叶光学建模的编码光圈相机图像恢复方法，包括以下步骤：(1)定量分析编码掩模成像系统，编码掩模成像系统生成任意深度下的编码光圈相机仿真点扩散函数；(2)将步骤(1)中各深度下点扩散函数作为模糊核，对同一编码光圈相机拍摄的场景成像进行反卷积，依据最大后验概率MAP原则，最优化仿真结果，获得对原始场景的成像。本发明主要应用于数字图像处理。

摘要： 本申请涉及一种傅里叶光学表面的振动切削加工方法，包括：对目标傅里叶的表面结构特性进行傅里叶变换得到频谱图；确定输入给振动刀具中压电堆栈的正弦电压的频率和波长，根据预设进给速度、正弦电压的频率和波长确定傅里叶表面理论轮廓，判断傅里叶表面理论轮廓是否满足预设加工条件；傅里叶表面理论轮廓满足预设加工条件时，控制振动刀具按照预设进给速度、正弦电压的频率和波长加工待加工件，得到目标傅里叶表面。解决了目前加工傅里叶表面的方法加工效率低，或是不适合加工曲面或金属，不能有效地应用于傅里叶表面的制备中等问题，能够高效的制备傅里叶表面，提高了表面轮廓精度，并能较好地适应复杂的加工条件如曲面和高硬度表面。

摘要： 本发明属于数字图像处理技术领域，为解决对实际拍摄的依赖，减少人工拍摄引入的噪声也误差，定量分析编码掩模光学成像系统成像方式，最终得到编码光圈相机点扩散函数，以此为先验数据还原图像。本发明采用的技术方案是，基于傅里叶光学建模的编码光圈相机图像恢复方法，包括以下步骤：(1)定量分析编码掩模成像系统，编码掩模成像系统生成任意深度下的编码光圈相机仿真点扩散函数；(2)将步骤(1)中各深度下点扩散函数作为模糊核，对同一编码光圈相机拍摄的场景成像进行反卷积，依据最大后验概率MAP原则，最优化仿真结果，获得对原始场景的成像。本发明主要应用于数字图像处理。