光栅衍射

摘要： 为研究大学物理波动光学部分中缝宽与波长的比值对衍射因子的影响以及菲涅尔半波带法的误差问题,利用MATLAB仿真模拟,计算了在缝数N=2条件下,100λ~0.01λ缝宽的光栅衍射分布,初步得到了缝宽与波长的比值对衍射因子的影响规律.研究结果表明,当xa/λ=10 mm时,可认为此时恰好可以将衍射因子忽略.在10 mm观察尺度内,当a/λ≤0.01时,衍射因子的调节作用几乎消失,故可以定量表明此时光栅单缝衍射调节可忽略不计,只有多缝干涉的叠加.为定量研究菲涅尔圆孔衍射中半波带复振幅变化,通过比值的方法得到了菲涅尔半波带法的近似误差公式,最终再通过MATLAB模拟得到了菲涅尔半波带法的误差与半波带数所用光波长,以及圆孔的中心到场点的距离关系.由于公式的简洁性,在实际对衍射积分公式求解的过程中可以很方便地将参数代入公式计算误差,在实际应用时提供了理论支持.

摘要： 高精度光栅衍射型激光告警系统是判断来袭激光功能并进行定位的光电对抗设备。为了提高定位精度,提出了一种改进光斑中心计算并拟合计算参数的算法。首先对激光光斑进行预处理,利用改进的连通区域标记算法和光斑中心提取算法进行计算,得出连通区域的中心坐标;其次设定方位角和俯仰角,采集图像并进行光斑中心计算,拟合成x、y方向的像素横、纵坐标以及激光参数的拟合曲面,进而判断来袭激光的方位角、俯仰角和波长;最后将改进的连通区域标记算法、光斑中心提取算法及参数拟合计算结果与传统算法进行对比。实验结果表明:拟合计算结果与真实数据的俯仰角误差小于0.4°,方位角误差小于0.2°,大大提高了激光方向识别的精确度。

摘要： 衍射是光的波动性的一个重要特征,而光栅衍射则是其中一类常见且重要的衍射现象.当激光束入射直尺边缘或表面时会出现半圆形衍射光斑,其产生机理并不清楚.针对直尺边缘与表面的半圆形衍射光斑,本文理论结合实验分析了其产生机理.研究发现,当直尺表面或侧面存在规则的类光栅结构时,其衍射光斑为半圆形.利用标准二值光栅模型分析了直尺衍射问题,发现半圆形衍射光斑起源于多套光栅衍射的叠加.

摘要： 测量激光波长作为大学物理实验的重要内容,要求学生通过不同的方法测出波长,但高精尖光学设备难以获得,导致学生缺乏实践经验.利用实验法介绍了一种使用智能手机屏幕快速测量激光波长的方法,该方法需用设备简单,实验操作简便,具有测量结果精度较高的优点,能够激发学生的求知欲,提升学生整体素养.

摘要： 本文介绍DNA分子进行X射线衍射分析的概念、原理与方法,将DNA结构等效成两个光栅衍射的叠加即可以分析并计算出DNA分子的螺距、半径、上升一个螺距所包含的脱氧核苷酸数及双螺旋结构。

摘要： 从理论上阐述了光栅的相关特性,详细分析了光栅的分类、特点及应用,利用惠更斯—菲涅尔原理解释光栅衍射特性并得出衍射光强的分布公式.运用MATLAB的脚本编写程序进行实验,进行光栅衍射仿真实验研究,利用公式设计脚本程序计算光栅衍射的光强分布随参数变化,并通过改变变量得出不同情况下的光栅衍射光强分布曲线及光栅衍射图样,研究了狭缝数、缝宽、波长等因素对光栅衍射光强分布的影响.运用MATLAB仿真技术进行光学实验,不仅能减少环境因素影响,还可以让实验现象更清晰直观,实验结果更准确.

摘要： 基于光栅衍射原理,利用手机屏幕作为反射光栅,设计出2种测量手机屏幕光栅常量的方法,并进行了实验验证.与传统测量手机屏幕光栅常量的方法相比,该方法采取正入射/掠入射方案,有效地避免了测量入射光角度等复杂步骤,具有简单、精准、易居家操作等优点.

摘要： 通过分析光栅衍射的原理,明确满足光栅方程的实验条件,即光垂直入射到光栅.针对光栅衍射实验中光栅的调节、现象的观测及测量方法等问题,提出相应的解决方案,并从理论和实验两方面说明采取对称测量法的原因.

摘要： 光栅衍射光谱在单缝衍射因子和缝间干涉因子的共同作用下,随着缝的宽度,光栅常数以及缝的数目都会发生各种变化.本文基于光栅衍射原理,利用衍射光强公式,运用Matlab编写程序,模拟复色光光栅衍射实验,生动清晰的呈现光栅的分光作用,通过改变仿真中的参数值,研究了复色光光栅衍射光谱随缝宽,光栅常数以及缝数等参数的变化,分析了影响光栅分辨本领的因素.计算机仿真可以快速准确地显示实验结果,对加深教学中重点难点知识的理解,提高教学和学生学习的效果有重要意义.

摘要： 该文提出一种基于光栅衍射原理测量液体折射率的方法,激光经过分光系统分成2个平行的光路,垂直入射光栅,经过光栅衍射后,使两光路的一级衍射光线分别经过待测液体和空气,在接收光屏上显示.通过螺旋测微计平移台测量出两光路一级衍射点的水平偏移量,由已知的激光波长、光栅常数和水槽的内宽度计算出待测液体的折射率.

摘要： 本文以CD/DVD光盘作为反射光栅,介绍如何在课堂中进行光栅演示实验,定性地观察光栅衍射现象,并分别对CD和DVD光盘的光栅常数进行了定量地测量.测量结果表明,实验测得的光栅常数和国家工业标准值相符.

摘要： 用光栅衍射测光波波长时,波长λ的不确定度由光栅常数d和衍射角θ的不确定度来决定,当用分光计测量衍射角度θ值时,由于单位转换过程复杂,导致在计算波长不确定度时工作变得极其繁琐.因此,采用PHP编程语言计算光波波长及不确定度的自动数据处理程序,并建立了物理实验网站,大大提高了实验数据处理效果.

摘要： 光栅衍射在光谱学、光通讯和光计算等方面有着重要的应用,提高光栅衍射的实验精度具有十分重要的意义.本论文探索了利用分光计的调节技巧等方法来提高实验测量的准确性,进而提高实验的测量精度.本研究对光栅衍射的应用具有一定借鉴意义.

摘要： 利用计算机模拟光栅衍射来作为辅助物理实验的教学手段，论述了其越性并展示了改变不同参数所得到的衍射条纹的模拟结果。

摘要： 提高非相干光纤激光组束的组束功率,需要增大光栅对组束激光的衍射效率。通过理论分析和数值仿真,结果表明对中心激光入射角偏移及组束光角偏移的精确控制是提高光栅衍射效率的光健,高的衍射效率对应较大的光栅周期和较小的光栅厚度。对于中心激光入射波长1060nm,应选择光栅频率200～400mm,对应的光栅厚度2～4mm。

摘要： 该文综合运用光栅衍射方法、显微术及图像处理技术，实现了显微镜下应变直接测量。对—Leitzts透视式光学显微镜进行了开发和改造，增加了加载和图像记录和处理系统：通过调整勃氏镜，使光栅的付立叶谱而不足光栅象成象于CCD摄象系统的敏感芯片上。并开发了相应的控制、图像采样及处理系统，可自动、快速确定衍射斑点的质心位置，进而得到与质心位置的变化相关联的局部应变。最后讨论了测量系统的空间分辩率及灵敏度。

摘要： 干涉和衍射本质上都是波的相干迭加的结果，光的单缝衍射、双缝干涉、多缝干涉都可作为光栅衍射的特例。利用MATLAB编写光栅衍射的仿真程序，通过改变参数，实现了光的干涉和衍射的模拟仿真，并利用仿真图像研究光的干涉和衍射的光强分布特点。

摘要： 利用线阵CCD测量单缝衍射、光栅衍射的光强分布,将传统的大学物理实验与当今流行的技术相结合,既能使学生扩展知识面,又能使实验效果更直观.本文从CCD的原理入手,重点研究线阵CCD的驱动方式、数据的采集、显示方法和光路设计等问题.

摘要： 本文介绍了利用cd盘片的物理结构近似光栅的特性,进行光栅衍射课堂演示教学,给出了光路分析,及操作过程,并以测得的实验数据进行了验证。

摘要： 本文建立了一种基于群论的系统性方法，利用对称性提高二维光栅衍射问题的计算效率。其基本思想是将一般的非对称入射问题分解成若干"对称模"的叠加，通过求解这些对称模，从而使计算效率大幅度提高，这一结论得到了理论分析和数值实验的验证。该方法有很好的可操作性，使用时只需遵循一些特定的步骤而无需抽象的推导和基于物理直观的分析，这对于处理复杂的对称情形尤为方便。该方法也具有很好的广泛性：它既可以处理矢量衍射问题也可以处理标量问题；它着眼于不对称问题的分解，自成一个完整的体系，对于不同问题中所采用的具体数值计算方法没有限制。本文最后给出一个例子展示了该方法的应用，其数值结果验证了它的有效性。

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： 提供一种响应特性优异、且能够通过简便的工艺制造的液晶衍射光栅、适合制造此种液晶衍射光栅的液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法、及线栅偏振片。本发明的液晶衍射光栅包括：分别具有电极的一对基板、设置在上述一对基板之间的液晶层、密封材料和取向控制层，该取向控制层配置在俯视时由上述密封材料包围的区域内，且以和上述液晶层接触的方式，配置在上述一对基板的各基板和上述液晶层之间；上述取向控制层使液晶分子相对于上述一对基板朝水平方向取向，且含有使至少一种单体聚合而成的聚合物；在上述液晶分子相对于上述一对基板而朝水平方向取向的状态下俯视上述液晶层时，上述液晶分子的取向方向在至少一个方向周期性旋转。

摘要： 本发明涉及通过使用两种掩模膜来制造用于衍射光栅导光板的模具的方法，以及涉及制造衍射光栅导光板的方法，所述模具具有设置在其一个表面上的第一图案部分至第四图案部分。

摘要： 本发明涉及制造经调制光学衍射光栅的方法和对应光栅。该方法包括：提供基板并且在该基板上制造多个临时元件，这些临时元件以包括具有不同元件特性的至少两个周期的周期性图案被布置。接下来，第一沉积层被沉积，以便用第一沉积层至少部分地覆盖临时元件，并且这些临时元件从基板上被去除，以便在该基板上形成由第一沉积层制成的第一光栅元件的经调制衍射光栅，该图案在每个周期内包括多个第一光栅元件和这些第一光栅元件之间的一个或多个间隙。本发明允许生成具有局部变化的衍射效率的高质量光栅。

摘要： 本发明的示例性实施方案提供了制造具有多个图案区域的模块的方法、根据该方法的具有多个图案区域的模块、以及制造衍射光栅模块或衍射光栅模块用模具的方法。

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： 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： 在一个作为一色散元件的透射光栅中，衍射效率提高而制造成本大大降低。一色散元件包括用于形成一衍射光栅的树脂构件，该衍射光栅由多个各自具有一被两条直线围绕的横截面形状例如三角形形状的衍射光栅构件以及作为光屏蔽构件的金属构件构成，每一个金属构件均在该些衍射光栅构件中相应的一个上在该衍射光栅构件沿由树脂构成的该衍射光栅构件的该横截面形状的该直线或该曲线中的任何一个的一侧面上形成。设置该金属构件以减小相对于入射光的零级透射光，并提高第一级透射光的衍射效率。

摘要： 本发明是关于一种衍射光栅的制造方法、衍射效率计算方法及衍射光栅，无需另外准备镜子，而能够容易且正确地计算出衍射效率。在主基板的表面涂布抗蚀剂(图1(a))。对抗蚀剂的表面的一部分施加掩模(图1(b))。通过从两个方向对涂布有抗蚀剂的主基板的表面进行曝光而产生干涉条纹，在主基板的表面形成对应于此干涉条纹的抗蚀剂图案(图1(c))。通过对抗蚀剂图案进行蚀刻，在主基板的表面形成对应于抗蚀剂图案的衍射光栅槽(图1(d))。获得主衍射光栅，此主衍射光栅在未施加掩模的区域中形成有衍射光栅槽，在施加了掩模的区域中未形成衍射光栅槽。

摘要： 本发明的衍射光栅的制造方法提高衍射光栅的性能。准备包括基板(7)、和具有由多个槽(GR1)构成的表面形状的抗蚀剂图案(6b)的成型构件(8)。多个槽(GR1)包括多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)，多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)在X方向上交替重复，并且分别在Y方向上延伸。另外，彼此相邻的底部(BP1)的间隔阶段性地变化。接下来，在抗蚀剂图案(6b)的表面上形成金属膜(9)，以覆盖多个槽(GR1)，然后从成型构件(8)剥离金属膜(9)。由此，形成具有与抗蚀剂图案(6b)的表面形状相反的表面形状的金属膜(9)。金属膜(9)的多个顶部(TP2)和多个底部(BP2)分别对应于抗蚀剂图案(6b)的多个底部(BP1)和多个顶部(TP1)。能使用这种金属膜(9)形成锯齿形状的衍射光栅。