夫琅和费衍射

摘要： 针对现有教材或参考书中鲜有对单缝的菲涅耳衍射图样及其到夫琅和费衍射图样之间的过渡情形进行详细分析和阐述的问题,本文提出在学习衍射理论和开展实验验证这两个环节之间,设计一个衍射仿真实验环节.据此,本文从衍射理论出发,推导用于实现仿真的表达式,然后以单缝衍射为例,利用Matlab编程并结合其图形用户界面(GUI)模块,设计衍射仿真实验,通过对仿真实验的结果进行分析,详细阐述了两种衍射现象及其过渡情形的特征,最后通过实际实验装置进行验证,证明仿真实验的可靠性和增加仿真实验环节的优势,旨在为更好地引导学生深入学习光的衍射提供一种有益的辅助手段.

摘要： 设计了摄像头采集细丝夫琅和费衍射图案的测量系统，利用Matlab 对衍射强度分布进行多尺度一维小波分析去噪，借助最小二乘法对波谷数据进行局部曲线拟合，准确确定暗纹中心位置，实现了细丝直径的准确测量。%A measurement system sampling Fraunhofer diffraction image is designed.With Matlab, multi-scale wavelet analytic function is applied to de-noise diffraction strength,and the least square fitting method is used to determine the center of dark grains for the fine wire diameter measurement.

摘要： 在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系的基础上,确定矩形窗函数中心点位置及左右边界,利用该矩形窗函数对粒度分布进行截断处理,消除虚假峰,提高反演颗粒粒度分布的准确性.分别对两种标准颗粒进行了测量,并对不同算法的反演结果进行了对比.实验结果表明:引入矩形窗函数的改进Chin-Shifrin算法,能够有效排除粒度分布中的多假峰;粒度分布测量相对误差小于3%,重复性小于4%.

摘要： Based on the rebuilding of grating Fraunhofer diffraction,four kinds of iteration algorithms are proposed to overcome the effect of mechanical structural variation.By comparing four kinds of iteration algorithms,the algorithm that fleetly approaches theoretical expectation can be obtained.Smaller value of wavelength and incident angle is se-lected,and then wavelength approach is slowed down and incident angle approach is speed up.Numerical calculation shows that the more times iteration algorithm is required for the bigger incident angle based on the small-angle approx-imation.At last,the data processing on the DSP chip is given.%在重新构建了光栅的夫琅和费衍射系统的基础上，提出了四种迭代逼近的算法以克服了机械构建变化的影响。通过对四种不同迭代逼近算法的比较，找到了能够最快速逼近理想解的算法，即波长和入射角都采用较小值，波长逼近相对变慢，入射角的逼近变快，总体能够快速达到逼近要求。计算过程也表明，建立在小角度近似的基础上迭代逼近算法对于大角度需要进行的迭代逼近次数更多。最后给出了便于在DSP芯片上使用程序快速处理的数据处理流程。

摘要： 介绍了光学相控阵光束偏转技术的基本原理,根据夫琅和费衍射与傅里叶变换理论建立了光学相控阵模型,针对光学相控阵参数对偏转效率的影响进行了仿真分析.仿真结果表明,相控阵单元数量对偏转效率的影响很小,而增大相控阵填充率,减小相控阵单元总体尺寸,减小偏转角度,则可以有效地提高光学相控阵的偏转效率.

摘要： 介绍了光学相控阵光束偏转技术的基本原理,根据夫琅和费衍射与傅里叶变换理论建立了光学相控阵模型,针对光学相控阵参数对偏转效率的影响进行了仿真分析。仿真结果表明,相控阵单元数量对偏转效率的影响很小,而增大相控阵填充率,减小相控阵单元总体尺寸,减小偏转角度,则可以有效地提高光学相控阵的偏转效率。

摘要： 本文通过Matlab模拟夫琅和费衍射,将仿真图样与实验得到的图样进行对比,进而讨论夫琅和费衍射的一些基本特征.并通过对仿真结果以及实验结果进行分析,讨论造成边缘波长的衍射现象不能很好吻合的主要原因.

摘要： 以夫琅和费衍射实验为例，运用Excel数据表格功能组件实现光学实验的计算机仿真。通过该软件的数据计算和分析功能建立表征光强分布的数据工作表，用其图表功能绘制夫琅和费单缝、矩孔衍射的光强分布以及衍射图样，并对结果进行简要分析。仿真过程较为简单、直观、便捷。%Taking the Fraunhofer diffraction phenomenon experiment as an example, we realize the computer simulation of optical experiment by using Excel. Firstly, we create a data sheet for charactering the light inten-sity distribution by the function of data calculation and analysis in this software. Then, both the intensity dis-tribution and the diffraction pattern of the Fraunhofer single slit, rectangular aperture diffraction are plotted by using the chart function of Excel, and made a brief analysis of the results. The simulation process is simple, intuitive.

摘要： MATLAB软件具有强大的计算和可视化功能,可以较为精确地模拟光学实验的结果,使复杂、抽象的光学现象变得具体、直观.基于MATLAB编程,模拟了菲涅耳圆孔衍射的光强分布.结果表明:衍射花样由一系列明暗相间的同心圆环组成,衍射花样结构(亮暗环数目及排列顺序)由观察屏中心点所对应的半波带数k决定.k相同,则衍射亮暗环的半径由圆孔半径唯一决定.无论k为奇数或偶数,圆孔衍射花样的中心光斑半径均符合夫琅和费圆孔衍射的爱里斑半径公式.

摘要： 衍射是光波在空间传播过程中的一种基本属性。采用MATLAB8.0的仿真作图功能对方孔、圆孔的夫琅和费衍射进行模拟仿真,并对其推广到双矩孔和圆环等特殊形状的夫琅和费衍射进行仿真.结合理论,分析图像,得出爱里斑能量分布,以及干涉和衍射的区别.

摘要： 本文利用电寻址液晶光阀实验系统，通过将计算机绘制的英文字母A至Z输出到液晶屏上形成物屏，拍摄了其夫琅和费衍射图样，在理论上进行了计算比较和分析，同时结合计算机Matlab等软件对光强分布进行了模拟，揭示了夫琅和费衍射中物与像的内在联系。

摘要： 为了更好地预测和评估激光从出口经大气传输到达目标的能量分布，需要在不同空间位置测量激光的光斑分布，受实验条件限制，有时并不能测量所有位置的光斑分布。因此，本文利用CO2激光在自由空间中的夫琅和费衍射，结合Babinet原理，建立了符合本次实验条件的数学模型，然后进行数值计算得到光宽空间分布图样。模拟结果与实验测量300m处的激光光斑分布吻合较好，测量到的中心光斑与较大次级光斑峰值强度之比约为6。比理论计算值8稍低，因为理论计算没考虑大气湍流造成的光强起伏。鉴于此，可认为该模型是可行的。

摘要： 介绍了衍射孔的菲涅耳衍射和分数傅里叶变换的对应关系,使得可以用分数傅里叶变换来描述光由原始光场经过菲涅耳衍射区一直到无穷远处夫琅和费衍射区的自由空间标量衍射传播全过程。

摘要： 为分析振幅和位相发生畸变情况下光束焦斑质心位置所受的影响,以光波标量衍射理论中的夫琅和费衍射公式为基础,根据光斑强度分布一阶矩质心位置的定义,推导了直接依赖于光束近场复振幅分布的焦斑质心位置的一般表达式.进一步推导了焦斑质心位置对光束近场强度分布和位相斜率分布的依赖关系式,并对该式清晰的物理意义进行了阐述.利用焦斑质心位置表达式,可分析和确定由于振幅调制和位相畸变导致的质心位置偏移.最后,对无位相畸变和存在低阶泽尼克位相畸变情况下的简单畸变光束进行了相应的分析讨论.

摘要： 本文针对细圆柱体直径的测量问题,根据夫琅和费衍射测量原理,研制了一套细圆柱体直径测量系统.测量装置采用特殊的立式结构、黑色大理石座体、半导体激光器为光源以及面阵CCD为图像传感器,并编制了相应的测量软件.该系统具有功能强大、低成本、高精度、高效率和操作简单的特点.实验结果表明运用该装置测量细圆柱体直径的相对误差小于0.75％.

摘要： 针对光学绝对式编码器的分辨率和尺寸之间的矛盾，自行设计了一种锥形光栅进行高位细分。在本论文中，主要以夫朗和费衍射理论为基础，分析了锥形光栅的光学衍射特性，并初步推导了利用锥形光栅实现光学细分的基本原理。最后，通过实验验证了上述的理论分析结果。

摘要： 针对光学绝对式编码器的分辨率和尺寸之间的矛盾，自行设计了一种锥形光栅进行高位细分。在本论文中，主要以夫朗和费衍射理论为基础，分析了锥形光栅的光学衍射特性，并初步推导了利用锥形光栅实现光学细分的基本原理。最后，通过实验验证了上述的理论分析结果。

摘要： 针对光学绝对式编码器的分辨率和尺寸之间的矛盾，自行设计了一种锥形光栅进行高位细分。在本论文中，主要以夫朗和费衍射理论为基础，分析了锥形光栅的光学衍射特性，并初步推导了利用锥形光栅实现光学细分的基本原理。最后，通过实验验证了上述的理论分析结果。

摘要： 针对光学绝对式编码器的分辨率和尺寸之间的矛盾，自行设计了一种锥形光栅进行高位细分。在本论文中，主要以夫朗和费衍射理论为基础，分析了锥形光栅的光学衍射特性，并初步推导了利用锥形光栅实现光学细分的基本原理。最后，通过实验验证了上述的理论分析结果。

摘要： 本发明提供高精度地制成具有所希望的曲率的曲面衍射光栅。一种曲面衍射光栅的制造方法，具有：在平板状的硅基板(2)上形成衍射光栅图案(20)的步骤；在加热的状态下向形成有上述衍射光栅图案的硅基板(2)按压具有所希望的曲面形状的固定基板(3)而使上述硅基板曲面化，并且在具有上述曲面形状的固定基板(3)上固定具有上述衍射图案的硅基板(2)来制作曲面衍射光栅的模具(1)的步骤；以及使具有柔软性的部件与上述曲面衍射光栅的模具接触来在该部件上转印衍射光栅图案的步骤。

摘要： 公开了一种劳厄衍射图谱中识别同一衍射峰所劈裂衍射亚峰的方法，方法包括以下步骤：在劳厄衍射图谱中寻找衍射亚峰并计算衍射亚峰的积分强度，将衍射亚峰标记为未归类衍射亚峰；将在未归类衍射亚峰中积分强度最大的衍射亚峰加入序列L；对序列L中的所有衍射亚峰Pi，根据各衍射亚峰Pi的积分强度，计算各衍射亚峰Pi各自对应的临界偏差距离为εi，在所有不属于序列L的未归类衍射亚峰中，寻找与序列L中的任一衍射亚峰Pi的偏差距离Δε小于衍射亚峰Pi对应临界偏差距离εi的衍射亚峰，并将其加入序列L；将序列L的所有的衍射亚峰定义为同一衍射峰所劈裂出的衍射亚峰，将序列L的所有衍射亚峰重新标记为已归类衍射亚峰。

摘要： 本发明公开了衍射光斑图案可调的衍射光学组件、投影装置、衍射方法。设置第一衍射光学元件、第二衍射光学元件和可旋转光学支架；可旋转光学支架设有旋转机构，用于旋转第一衍射光学元件和/或第二衍射光学元件，以调节第一衍射光学元件与第二衍射光学元件的光栅周期夹角。本发明在无需重新设计制备改变衍射光学元件的前提下，通过改变现有衍射光学元件的光栅周期夹角，可调整结构光深度相机的衍射图案形貌，具体包括衍射视场角、光点密度等，适应多种工作场景，节约器件开发成本，增强了结构光投影模组的灵活性。

摘要： 本发明提供高精度地制成具有所希望的曲率的曲面衍射光栅。一种曲面衍射光栅的制造方法，具有：在平板状的硅基板(2)上形成衍射光栅图案(20)的步骤；在加热的状态下向形成有上述衍射光栅图案的硅基板(2)按压具有所希望的曲面形状的固定基板(3)而使上述硅基板曲面化，并且在具有上述曲面形状的固定基板(3)上固定具有上述衍射图案的硅基板(2)来制作曲面衍射光栅的模具(1)的步骤；以及使具有柔软性的部件与上述曲面衍射光栅的模具接触来在该部件上转印衍射光栅图案的步骤。

摘要： 提出一种折光率有空间变化的衍射光学元件(1)，其中通过折光率的空间变化形成一系列彼此邻接的区段(3A‑3D)，在这些区段内该折光率相应变化并且形成衍射结构(3)。该衍射结构(3)在至少延伸过300nm的光谱范围上具有在整个光谱范围上为至少0.95的平均绕射效率。在整个光谱范围上为至少0.95的平均绕射效率的值通过唯一的单层衍射结构(3)来实现，该衍射结构具有由在该系列彼此邻接的区段中的每个区段(3A‑3D)内的至少两个折光率和至少两个阿贝数构成的优化的组合。可以通过掺杂、材料混合或在亚波长范围中的结构化来实现折光率变化。

摘要： 公开了一种劳厄衍射图谱中识别同一衍射峰所劈裂衍射亚峰的方法，方法包括以下步骤：在劳厄衍射图谱中寻找衍射亚峰并计算衍射亚峰的积分强度，将衍射亚峰标记为未归类衍射亚峰；将在未归类衍射亚峰中积分强度最大的衍射亚峰加入序列L；对序列L中的所有衍射亚峰Pi，根据各衍射亚峰Pi的积分强度，计算各衍射亚峰Pi各自对应的临界偏差距离为εi，在所有不属于序列L的未归类衍射亚峰中，寻找与序列L中的任一衍射亚峰Pi的偏差距离Δε小于衍射亚峰Pi对应临界偏差距离εi的衍射亚峰，并将其加入序列L；将序列L的所有的衍射亚峰定义为同一衍射峰所劈裂出的衍射亚峰，将序列L的所有衍射亚峰重新标记为已归类衍射亚峰。

摘要： 本发明涉及一种衍射抑制光学部件，其包括片状主体，该片状主体包括呈周期性布置的第一区域；围绕着所述第一区域布置的大致呈条带形状的第二区域；和位于所述第二区域的边缘的过渡区域，所述过渡区域从所述第二区域的边缘位置处沿所述边缘的法向朝向所述第一区域延伸，所述第一区域为透光区域，所述第二区域至少在边缘位置处包括不透光区域，所述过渡区域的透过率在其延伸方向上变化。本发明还涉及衍射抑制显示屏和衍射抑制摄像装置。通过本发明，能够抑制屏下摄像装置中由于像素单元的周期性结构而产生的衍射，从而改善成像质量。

摘要： 本发明公开了衍射光斑图案可调的衍射光学组件、投影装置、衍射方法。设置第一衍射光学元件、第二衍射光学元件和可旋转光学支架；可旋转光学支架设有旋转机构，用于旋转第一衍射光学元件和/或第二衍射光学元件，以调节第一衍射光学元件与第二衍射光学元件的光栅周期夹角。本发明在无需重新设计制备改变衍射光学元件的前提下，通过改变现有衍射光学元件的光栅周期夹角，可调整结构光深度相机的衍射图案形貌，具体包括衍射视场角、光点密度等，适应多种工作场景，节约器件开发成本，增强了结构光投影模组的灵活性。

摘要： 在通过机械加工在曲面基板上制造锯齿形状的衍射光栅图案时，工具的角度固定，因而在曲面的中心部、外周部处成为衍射光栅图案的角度不同的形状。另外，在通过半导体工艺在曲面基板上进行光刻、蚀刻，从而形成锯齿形状的衍射光栅图案时，需要调整光刻时的焦点深度和蚀刻角度，从而导致成本变高。本发明的曲面衍射光栅的模型的制造方法包括：在金属制平面衍射光栅基板上形成衍射光栅图案的工序、在金属制平面衍射光栅基板的、与形成有衍射光栅图案的面相反侧的面上形成焊料的工序；在曲面基板上将与焊料共晶的接合材料成膜的工序；以及利用曲面固定基板和曲面固定基板夹住金属制平面衍射光栅基板并施加负荷的工序。

摘要： 本实用新型提出了一种测量夫琅和费单缝衍射光强分布的实验装置。它是在光学平台上设置激光器、准直系统、单缝装置、观察屏、安装有光强传感器及位移传感器的直线电机及导轨，通过光强传感器位移调节旋钮及直线电机可以设定光强传感器在单缝衍射图样中的位置。实验时激光器发出激光束，经准直系统投射到单缝装置上，将光强传感器置于衍射图样中。依次改变光强传感器在衍射图样中的位置，测出对应光强，就可绘制出夫琅和费单缝衍射光强分布曲线。本实用新型采用直线电机改变光强传感器在衍射图样中的位置，定位精度高，读数方便准确，不会出现滑丝问题，操作过程简单。采用光强传感器测量光强，测量精度高。