菲涅耳衍射

摘要： cqvip:大多数光学教材,对于圆孔和波带片的菲涅耳衍射特性都是基于菲涅耳半波带法,仅分析轴上点的明暗情况。本文利用标量衍射理论,相邻两面的光线传播都是基于菲涅耳衍射模型,编制程序计算了圆孔的菲涅耳衍射特性,更进一步计算了菲涅耳波带片衍射特性。计算的菲涅耳衍射图直观明了地显示观察平面近轴区的完整光强分布,不同观察平面的轴上点的明暗由露出的半波带个数决定,与半波带法分析轴上点明暗一致。菲涅耳波带片在焦距f’处和f’/3、f’/5等次焦点处都会聚成一个亮点,能量集中在轴上点,有明显的聚光效应,如同透镜成像的焦点。而在f’/2、f’/4等观察面轴上点是暗点,能量分散到其他衍射级。不同观察平面上完整的光强分布图有利于深入了解菲涅耳波带片的衍射特点,为波带片的设计与应用提供更好的理论依据。

摘要： 光栅的自成像研究需要对实验仪器进行精准的控制和调整,光栅常量过大或过小都不方便进行实验.而虚拟仿真实验能够弥补实际测量条件不易满足、仪器精度不够高而出现的问题,同时也能够准确体验操作过程,获得更为理想的实验效果.基于Unity3D搭建虚拟仿真实验平台,由菲涅耳衍射理论计算得到光栅后光场分布,通过可视化模型展示实验现象以便学生定量研究自成像效应.

摘要： 为实现音频文件的加密,选择计算音频全息图和音频图像分别作为明文和密钥.将明文与密钥图二进制图像做平面位分解,并对每一平面位做密钥图像与明文全息图的"异或"加密运算,获得加密平面位图像,再将各加密平面位图像合成加密图像,实现全息图的图像加密.音频全息图像采用菲涅耳积分算法实现,解密时由加密图像和密钥图像平面位做"异或"运算可得到音频全息图明文,将全息图明文采用菲涅耳积分的逆运算得到提取的音频明文图像,再将明文图像恢复为声音.该方法较大幅度地提高了音频文件加密的效果,具有难破解,安全性高等显著特点与优势.

摘要： 为了探明高斯光束和平面光波的菲涅耳圆孔衍射特性,利用菲涅耳-基尔霍夫积分公式,研究了这两类光波在轴线上的相对光强分布随传输距离和圆孔半径的变化规律,以及束腰半径对高斯光束菲涅耳衍射光强演变的影响.结果表明:实验课中以高斯光束作为入射光源,而在理论课中以普通平面光波作为入射光源,进行圆孔衍射教学是完全可行的.指出该研究方法数学积分简单、物理图像清晰,适宜作为普通高中物理教师的教学参考.

摘要： 为了探明高斯光束和平面光波的菲涅耳圆孔衍射特性,利用菲涅耳-基尔霍夫积分公式,研究了这两类光波在轴线上的相对光强分布随传输距离和圆孔半径的变化规律,以及束腰半径对高斯光束菲涅耳衍射光强演变的影响。结果表明:实验课中以高斯光束作为入射光源,而在理论课中以普通平面光波作为入射光源,进行圆孔衍射教学是完全可行的。指出该研究方法数学积分简单、物理图像清晰,适宜作为普通高中物理教师的教学参考。

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： 针对离轴菲涅耳数字全息图,提出基于深度学习的单幅数字全息非线性重构方法 .采用经典的菲涅耳衍射积分模拟数字全息成像以供给网络训练所需样本,利用深度卷积残差神经网络通过学习数字全息图与相关物像之间的非线性数学映射关系实现全息图的物像重构.数值模拟表明,与传统的频率滤波和四步相移技术实现菲涅耳数字全息重构相比,本文提出的方法可直接消除零级像及孪生像,无需条纹物项抽取预处理步骤,且重构的物像具有较高的质量,针对相同记录参考光下不同衍射距离所生成的测试集亦具有较强的稳健性.

摘要： 为实现全息图的加密,选择计算全息图和秘钥图像分别作为明文和秘钥,将明文与秘钥图二进制图像做平面位分解,并对每一平面位做密钥图像与明文全息图的"异或"加密运算,获得加密平面位图像,再将各加密平面位图像合成加密图像,实现全息图的图像加密.全息图像采用菲涅耳积分的S-FFT算法实现,解密时由加密图像和密钥图像平面位做"异或"运算可得到全息图明文,将全息图明文采用菲涅耳积分的S-FFT逆运算得到提取的明文图像信息.该方法较大幅度地提高了图像加密的效果,具有难破解、安全性高等显著特点与优势.

摘要： We analyze the Talbot effect of a curved grating.The magnified,equal and compressed images of the curved grating are obtained with the help of the lens.Based on the scalar diffraction theory,the general expression of the Fresnel diffraction of the curved grating is derived,and the corresponding demonstration is given by the numerical simulation.This is of great help to the development and application of the Talbot effect in the future.%本文利用菲涅耳衍射理论对一维弯曲光栅的泰伯效应进行了研究.理论分析了一维弯曲光栅的菲涅耳衍射,得到衍射场的一般表达式,预言了借助光栅的弯曲和透镜的会聚可得出光栅放大、等大和缩小的像,数值模拟的结果给出了相应的验证.

摘要： 基于菲涅耳衍射积分理论和巴比涅原理,推导出像散Bessel光束经圆形障碍物后的光强分布一般表达式.数值模拟了像散Bessel光束经圆形障碍物遮挡后光场的自重建过程,并设计相关实验进行验证,实验结果与理论模拟基本符合.结果表明:零阶像散Bessel光束经过轴上和离轴障碍物后均会发生光束重建现象.随着传输距离的增加,像散Bessel光束的外轮廓尺寸变大、中心光点阵列数增多,逐渐重建出不同于障碍物前的完整光束.并且观察到光束在重建过程中横向和纵向的重建速度并不一致,存在一定的速度差.利用螺旋相位板产生高阶像散Bessel光束,验证了高阶像散Bessel光束经障碍物遮挡后同样具有自重建特性.研究结果对像散Bessel光束在多层面粒子操纵方面的应用具有参考价值.

摘要： 导出人眼感觉的菲涅耳衍射全息的数字微镜DMD重建场强度表达式，通过模拟研究实例与数字全息波面重建进行了比较。结果表明，DMD显示图像的质量低于数字全息波面重建质量。为此，讨论了通过优化控制DMD提高显示图像质量的可能性。

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： 基于分数傅里叶变换理论并以分数阶这一重要参量为纽带，推导和分析了分数里叶变换（FRT）、分数傅里叶变换全息图（FRTH）和菲涅耳衍射之间的关系，并通过具体实例讨论它们的应用。分数傅里叶变换就是一种特殊的菲涅耳衍射，分数阶ρ对应一个由选定的尺度因子所决定的距离。分数傅里叶变换全息图可认为是被分数阶所调制的菲涅耳全息图。

摘要： 由菲涅尔积分得出基尔霍夫衍射公式,经菲涅尔近似,由菲涅耳—基尔霍夫衍射理论得到单色点源照射衍射孔产生的衍射光场的积分表达式,然后用Matlab语言模拟了矩孔和圆孔菲涅耳衍射的光场分布情况,有利于对相关理论与技术的研究.

摘要： 本文对计算机模拟任意形状衍射屏的衍射进行了研究。把菲涅耳衍射积分化为含快速傅里叶变换的积分,对任意形状衍射屏的衍射进行模拟。它的特点是直接用含快速傅里叶变换的积分求解出不同传播距离观察屏上的光场分布,得出菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的衍射花样。

摘要： 本文对SU-8胶微结构的尺寸及其公差进行了定量研究.在考虑了SU-8的吸收系数和折射系数对紫外光刻尺寸精度影响的基础上,根据菲涅耳衍射理论建立了紫外曝光改进模型和尺寸公差模型,对SU-8微结构的尺寸及其公差进行数值模拟.以硅为基底,进行了SU-8胶紫外光刻的实验研究.实验中掩模的特征宽度分别取50 μm、100μm、200μm和400 μm,SU-8胶表面的曝光剂量分别取400mJ/cm2和800mJ/cm2,测量了SU-8胶微结构的顶部线宽、底部线宽和SU-8胶的厚度,数值模拟结果与实验结果基本吻合.可以用本文的模型来预测SU-8微结构的尺寸及其公差.

摘要： 由于级联介质之间不合理的排布情况会导致光束质量下降,甚至损坏光学元件.本文根据菲涅耳衍射原理,在空域中分析得到了光束通过级联非线性介质时任意位置处场分布的解析表达式;研究了光束的束宽、调制因子以及任意两片介质之间光强出现峰值的传输距离等参量的变化规律;并进行了数值模拟.结果表明:光束峰值出现在各级传输距离极值处,在元件排布中要尽量错开各级的最大传输距离,以避免元件受损.

摘要： 本文主要给出了利用SU-8光刻胶进行深紫外光刻的研究结果.因为不同波长的紫外光在SU-8中的穿透深度不同,所以不同波段的紫外光刻结果也是不同的.本文从理论上给出了不同光刻深度选择波段的规则.本文还研究了菲涅耳衍射对光刻结果的影响.实验结果表明,菲涅尔衍射对光刻精度的影响是非常明显的.另外本文还讨论了其他的一些因素对光刻精度的影响,如H的扩散等.

摘要： 利用一发散点光源和一束倾斜平行光制作出在两个垂直方向上具有不同焦距的变形全息透镜,且用此全息元件实现了变形分数傅里叶变换.变形全息透镜两个方向上的焦距随全息记录条件和再现条件而变化,分析了用这种全息透镜实现变形分数傅里叶变换的条件.实验表明,用该元件能够方便地实现任意级次的变形分数傅里叶变换.

摘要： 本发明涉及一种用于生产自由菲涅耳曲面的方法，所述自由菲涅耳曲面具有多个菲涅耳小面(12)，所述菲涅耳小面具有相应的菲涅耳段面(10)和后缘(28)。在所述方法中，基于自由菲涅耳曲面的构造数据，通过对基体进行机加工来生产自由菲涅耳曲面。借助于圆柱面和/或锥面，菲涅耳小面的边缘在x‑y平面上的投影表示用于创建结构数据的圆形路径。

摘要： 折射型菲涅耳透镜部分设在片状透镜的上表面的中心部分。反射型菲涅耳透镜部分设在片状透镜下表面的外围部分。

摘要： 提供一种显示高弹性模量和高折光率，对塑料基材具有好的粘附性和透明性，透镜层在宽温度范围具有好的形状保持能力，受外力难以变形和破裂的菲涅耳透镜用活性能量射线固化性树脂组合物以及使用该组合物的菲涅耳透镜薄片。树脂组合物含有的必要成分为：环状结构和具有2个以上的甲基丙烯酰基的环氧当量450g/eq以上的环氧(甲基)丙烯酸酯(a)，和特定的3官能团(甲基)丙烯酸酯(b)，和具有氧亚丙基结构的脂肪族多元醇组成的分子量700以下的(甲基)丙烯酸酯(c)，和具有环状结构的单官能团(甲基)丙烯酸酯(d)。

摘要： 一种用于聚光器光伏设备的菲涅耳透镜(32f)，包括：具有圆形的第一角部(613、618)的玻璃基板部(61)；以及覆盖在玻璃基板部(61)的一个表面上并且具有圆形的第二角部(623、628)的合成树脂部(62)，第二角部的半径等于第一角部(613、618)的半径并且与第一角部(613、618)同轴地重叠。

摘要： 本发明实施例提供的一种菲涅耳波带片的制备方法及菲涅耳波带片，所述方法包括：剥除原料光纤外表的涂覆层，获得预备光纤；对预备光纤进行拉伸，使预备光纤上剥除涂覆层的部分的直径达到目标直径范围，获得拉锥结构；基于拉锥结构的直径均匀度，在拉锥结构上确定至少两个切割位置，对切割位置进行切割获得用于制备菲涅耳波带片的中心结构；在中心结构上交替沉积两种不同的沉积材料，获得沉积薄膜；在沉积薄膜外表面进行镀膜形成保护层，获得波带片结构；利用聚焦离子束微纳加工技术将波带片结果切割并抛光成预设厚度的切片，获得菲涅耳波带片。本发明中所获得的菲涅耳波带片具备大高宽比的特点，其中心结构控制精度高，制备成功率高。

摘要： 本发明涉及一种用于生产自由菲涅耳曲面的方法，所述自由菲涅耳曲面具有多个菲涅耳小面(12)，所述菲涅耳小面具有相应的菲涅耳段面(10)和后缘(28)。在所述方法中，基于自由菲涅耳曲面的构造数据，通过对基体进行机加工来生产自由菲涅耳曲面。借助于圆柱面和/或锥面，菲涅耳小面的边缘在x‑y平面上的投影表示用于创建结构数据的圆形路径。

摘要： 本发明目的在于提供一种用于透射型屏幕的菲涅耳透镜板，其由于光量损失少而明亮，可抑制斑点，不产生波纹，可抑制重影并且价格低，由满足下述的式(1)以及式(2)或者式(3)、式(4)以及式(5)的扩散特性的菲涅耳透镜板来实现。γ/α≤2.8(1)ζ/α≤6(2)其中，α为视野半值角，γ为视野1/10值角，ζ为视野1/100值角；2.0°≤α≤5.5°(3)其中，α为视野半值角；γ≤12°(4)其中，γ为视野1/10值角；ζ≤18°(5)其中，ζ为视野1/100值角。

摘要： 折射型菲涅耳透镜设在透镜片构件上表面的中心部分。反射型菲涅耳透镜设在透镜片构件下表面的边缘区域。

摘要： 提供一种显示高弹性模量和高折光率，对塑料基材具有好的粘附性和透明性，透镜层在宽温度范围具有好的形状保持能力，受外力难以变形和破裂的菲涅耳透镜用活性能量射线固化性树脂组合物以及使用该组合物的菲涅耳透镜薄片。树脂组合物含有的必要成分为：环状结构和具有2个以上的甲基丙烯酰基的环氧当量450g/eq以上的环氧(甲基)丙烯酸酯(a)，和特定的3官能团(甲基)丙烯酸酯(b)，和具有氧亚丙基结构的脂肪族多元醇组成的分子量700以下的(甲基)丙烯酸酯(c)，和具有环状结构的单官能团(甲基)丙烯酸酯(d)。

摘要： 本发明公开了一种提高大口径菲涅耳波带片衍射效率的方法，该方法提出了混合多台阶的制作方法，所做出的菲涅尔波带片的衍射效率大幅提高。包括如下步骤：根据菲涅耳波带片上区域i的设计线宽Li和光刻机加工的最小线宽l0确定区域i对应的台阶数2n；在石英玻璃基板上制备光刻胶掩模结构；进行第一次离子束刻蚀，在对应台阶数为2的区域加工出2台阶结构；清洗光刻胶，进行第一次套刻加工；进行第二次离子束刻蚀，在对应台阶数为4的区域加工出4台阶结构；清洗光刻胶，进行第二次套刻加工；依次类推，直至所有区域加工完成为止。刻蚀完成后，去除光刻胶，获得多台阶混合的多台阶菲涅耳波带片。