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Diffraction Pattern of a Rotated Grating 预览
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作者 Pirooz Mohazzabi Daniel J. Mattson Joel Ambriz Ponce Jr 《应用数学与应用物理(英文)》 2019年第8期1870-1876,共7页
Diffraction patterns of a rotated grating are investigated from both theoretical and experimental points of view. It is shown that as the grating rotates, the angle of deviation of each diffracted line relative to the... Diffraction patterns of a rotated grating are investigated from both theoretical and experimental points of view. It is shown that as the grating rotates, the angle of deviation of each diffracted line relative to the incident light goes through a minimum, and that the angle between any two successive diffracted lines goes through a minimum value which is the same for all adjacent diffracted lines. It is also shown that the angle between diffraction lines with n=1 and n=-1 is not sensitive to small variations of the grating from being normal to the incident light. Finally, a method is suggested for determining the line distance of a diffraction grating with high accuracy. 展开更多
关键词 DIFFRACTION PATTERN Rotated GRATING ANGLE of Deviation
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具有光束偏转功能的亚波长光栅偏振分束器
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作者 黄诚 姜夕梅 +3 位作者 白成林 房文敬 范鑫烨 牛慧娟 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期791-796,共6页
针对亚波长光栅偏振分束器无法实现垂直出射光、集成耦合效率低的问题,本文设计了一种具有光束偏转功能的亚波长光栅偏振分束器,可实现偏振分束且能获得垂直出射光。器件上层采用光栅衍射理论设计了可实现偏振分束的周期亚波长光栅,下... 针对亚波长光栅偏振分束器无法实现垂直出射光、集成耦合效率低的问题,本文设计了一种具有光束偏转功能的亚波长光栅偏振分束器,可实现偏振分束且能获得垂直出射光。器件上层采用光栅衍射理论设计了可实现偏振分束的周期亚波长光栅,下层通过严格耦合波法与波前相位控制理论设计了具有光束偏转功能的非周期亚波长光栅。基于有限元软件COMSOL对设计的器件进行仿真分析,结果表明该器件可分开TE与TM混合偏振光且能实现光束垂直出射,两种偏振光的总透射率在1550nm处超过了76.5%,偏振消光比为14.0dB。因此通过该偏振分束器不但可以获得垂直出射的单偏振光,而且能有效提高垂直耦合型器件的工作效率,有望应用在面向光纤通信的集成光电器件中。 展开更多
关键词 亚波长光栅 偏振分束器 光束偏转 波前相位控制 光栅衍射
聚合物基全息光栅对乙醇响应性能研究 预览
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作者 唐红霞 于丹 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第7期62-65,71共5页
为实现乙醇类有机蒸气的探测,多孔沸石纳米粒子被掺杂进入有机光敏聚合物材料,并研制出新型光栅。实验测试了反射式与透射式全息光栅的光谱及光栅强度的响应特性。波长发生蓝移是由于蒸气分子渗透导致的平均折射率降低,光谱发生红移是... 为实现乙醇类有机蒸气的探测,多孔沸石纳米粒子被掺杂进入有机光敏聚合物材料,并研制出新型光栅。实验测试了反射式与透射式全息光栅的光谱及光栅强度的响应特性。波长发生蓝移是由于蒸气分子渗透导致的平均折射率降低,光谱发生红移是由于材料的膨胀导致光栅间距增加。可逆性实验结果证实,对于有机蒸气,该全息光栅是完全可逆的,能够用于多次重复测量。聚合物基全息光栅能够于演示实验教学,使学生了解全息光学的应用。 展开更多
关键词 聚合物全息光栅 光栅衍射 乙醇
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平面衍射光栅实验仿真研究 预览
4
作者 崔海瑛 夏玉民 《大庆师范学院学报》 2019年第6期37-41,共5页
从理论上研究了光栅衍射强度分布公式,运用MATLAB模拟了光栅衍射条纹分布及相对光强分布。讨论了狭缝宽度、狭缝数目、光栅常量与狭缝宽度比值变化对光栅衍射条纹的影响。当狭缝宽度变小时,在单缝衍射零级衍射范围内,光栅光谱级次增多;... 从理论上研究了光栅衍射强度分布公式,运用MATLAB模拟了光栅衍射条纹分布及相对光强分布。讨论了狭缝宽度、狭缝数目、光栅常量与狭缝宽度比值变化对光栅衍射条纹的影响。当狭缝宽度变小时,在单缝衍射零级衍射范围内,光栅光谱级次增多;当狭缝数目增多时,光栅光谱级数不变,光谱细化程度高;光栅常量与狭缝宽度比值不同时,光栅衍射光谱不同级次出现缺级现象。 展开更多
关键词 光栅衍射 单缝衍射 光谱 相对光强
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光栅精密位移测量技术发展综述 预览
5
作者 高旭 李舒航 +1 位作者 马庆林 陈伟 《中国光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期741-752,共12页
精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测... 精密测量是精密机械加工的基础,是制造行业中影响制造精度的决定性因素之一,在当代精密机械制造领域应用广泛。基于光栅的精密位移测量系统以其对环境要求小,测量分辨率高等优点,在精密位移测量领域占据重要位置。基于光栅的精密位移测量系统包括光学测量系统、信号接收、电子学细分及整体装调几部分。本文主要针对光学测量光路部分进行综述介绍。首先介绍了经典光栅干涉位移测量原理;其次,综述了基于光栅的精密位移测量系统的关键技术现状;再次,对比分析了几种最具有代表性的测量技术,总结其优缺点;最后,对基于光栅的精密位移测量技术进行展望,揭示其高精度、高分辨力、高鲁棒性、微型化、多维化、多技术融合的发展趋势。 展开更多
关键词 位移测量 光栅 高精度测量 衍射干涉
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基于折射率调制的表面等离子体全息衍射效率分析 预览
6
作者 王迪 尹韶云 +2 位作者 江海波 马宏博 高天元 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期36-42,共7页
针对折射率调制的表面等离子体全息显示方案,采用严格耦合波计算方法,仿真了变折射率薄膜正弦光栅结构参数与衍射效率的关系.结果表明,银作为表面等离子体激发材料时,0.2μm为光栅最优厚度,在此基础上,一级次光衍射效率与折射率差值、... 针对折射率调制的表面等离子体全息显示方案,采用严格耦合波计算方法,仿真了变折射率薄膜正弦光栅结构参数与衍射效率的关系.结果表明,银作为表面等离子体激发材料时,0.2μm为光栅最优厚度,在此基础上,一级次光衍射效率与折射率差值、周期呈正比增长关系.对折射率范围进行了拓展,确定了折射率调制范围在1.34~1.8、周期为0.9μm时,对应的衍射效率可达33%以上.研究结果对于优化设计表面等离子体全息显示结构具有参考意义. 展开更多
关键词 全息 表面等离子体 严格耦合波分析法 正弦光栅 衍射效率
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基于分光计的光栅衍射和双棱镜综合实验设计 预览
7
作者 黄魏 唐召军 +2 位作者 周小虎 贾欣燕 樊代和 《大学物理》 2019年第10期37-40,60共5页
分光计的调整和使用实验、光栅衍射实验以及双棱镜干涉实验是目前国内大多数高校开设的实验项目,同时这3个实验也是全国中学生物理竞赛的实验考试内容.本文通过将这3个实验进行有机融合,提出了一套在分光计上实现光栅及双棱镜参数测量... 分光计的调整和使用实验、光栅衍射实验以及双棱镜干涉实验是目前国内大多数高校开设的实验项目,同时这3个实验也是全国中学生物理竞赛的实验考试内容.本文通过将这3个实验进行有机融合,提出了一套在分光计上实现光栅及双棱镜参数测量的综合实验方案.该实验方案可以实现诸如双棱镜楔角及折射率、光栅常数等物理参数的测量.本文还对提出的综合实验方案进行了可行性分析.本文提出的综合性实验方案,一方面可加强学生对常用光学仪器的掌握和使用能力;另一方面,针对计划参加全国中学生物理竞赛的中学生而言,也可以作为一套实验技能检验的方案. 展开更多
关键词 分光计 光栅衍射 双棱镜 综合实验方案设计
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超短激光脉冲的空间展宽及其啁啾特性研究 预览
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作者 曹宇祥 李沁 +1 位作者 阎晓娜 戴晔 《大学物理》 2019年第10期61-65,共5页
本文讨论了具有一定频谱宽度的超短激光脉冲经过一对平行光栅后的空间展宽特性.首先应用经典的光栅方程推导了脉冲光经过光栅对后在空间上展宽的计算公式.结果表明随着光栅对之间距离的增加,输出脉冲光斑的横轴长度会随之增加,理论结果... 本文讨论了具有一定频谱宽度的超短激光脉冲经过一对平行光栅后的空间展宽特性.首先应用经典的光栅方程推导了脉冲光经过光栅对后在空间上展宽的计算公式.结果表明随着光栅对之间距离的增加,输出脉冲光斑的横轴长度会随之增加,理论结果与实验结果基本一致.最后利用光纤光谱仪逐点测量了展宽后脉冲光斑的空间光谱分布特性,验证了其空间啁啾特征的出现. 展开更多
关键词 超短激光脉冲 光栅衍射 空间展宽 空间啁啾 光谱特性
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白光衍射相位成像应用于生物活细胞定量相位成像的研究 预览
9
作者 张佳恒 马利红 应朝福 《浙江师范大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期143-148,共6页
为实现生物活体细胞的高分辨率定量相位成像,设计和组建了一套白光(卤素灯)作为照明光源的衍射显微相位成像系统.在未放置样品的时候测得系统的空间噪声低于0.60nm,时间噪声低于0.04nm;用标准聚苯乙烯微球作为样品验证了系统测量的准确... 为实现生物活体细胞的高分辨率定量相位成像,设计和组建了一套白光(卤素灯)作为照明光源的衍射显微相位成像系统.在未放置样品的时候测得系统的空间噪声低于0.60nm,时间噪声低于0.04nm;用标准聚苯乙烯微球作为样品验证了系统测量的准确性.最后,以活体血红细胞与大肠杆菌细胞为样品,获得了准确的定量相位像;并对霉菌孢子进行了长时间的观察,获得了其在水中萌发的序列动态定量相位像.实验结果表明,建立的系统成像精度高,且具有长时间观察生物活细胞的能力. 展开更多
关键词 定量相位成像 共路离轴 白光 光栅衍射 生物细胞
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矢量涡旋光束的模式连续可调生成技术 被引量:1
10
作者 付时尧 高春清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期236-244,共9页
矢量涡旋光束是一种新型的结构光束,具有横截面各向异性分布的偏振态,同时携带有轨道角动量。矢量涡旋光束的这些独特性质使得其在光通信、光镊、激光加工等领域具有重要的应用价值。对于不同的应用,所需的矢量涡旋光束的偏振态、相位... 矢量涡旋光束是一种新型的结构光束,具有横截面各向异性分布的偏振态,同时携带有轨道角动量。矢量涡旋光束的这些独特性质使得其在光通信、光镊、激光加工等领域具有重要的应用价值。对于不同的应用,所需的矢量涡旋光束的偏振态、相位分布不同,因此偏振、相位模式连续可调的矢量涡旋光束的生成系统是矢量涡旋光束应用的重要基础。报道了本课题组在矢量涡旋光束生成方面的工作,主要介绍了腔外模式连续可调的矢量涡旋光束的生成方法,以及矢量涡旋光束阵列的生成方法。 展开更多
关键词 光栅 涡旋光束 偏振 轨道角动量 衍射光栅
中阶梯光栅效率检测控制系统实现 预览
11
作者 倪威 薛鹏 +1 位作者 朱继伟 崔弘 《科技创新与应用》 2019年第6期6-8,共3页
为实现中阶梯光栅衍射效率以及杂散光系数的检测,设计了中阶梯光栅效率检测控制系统。采用模糊PID控制算法控制三路步进电机以实现光栅转台的三自由度旋转,采用细分驱动技术驱动直线电动位移台实现光斑的精确采集。仿真与实验结果表明:... 为实现中阶梯光栅衍射效率以及杂散光系数的检测,设计了中阶梯光栅效率检测控制系统。采用模糊PID控制算法控制三路步进电机以实现光栅转台的三自由度旋转,采用细分驱动技术驱动直线电动位移台实现光斑的精确采集。仿真与实验结果表明:精准地采集了衍射光斑与杂散光,而且在低频运行下减小步进电机的转矩脉动与转速波动,减小了光栅转台的机械振动,增加了定位精度且中阶梯光栅的衍射效率误差在1%以内,杂散光系数的重复性误差在10%以内。 展开更多
关键词 中阶梯光栅 衍射效率 模糊PID 杂散光系数 步进电机
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从光栅衍射到现代纳米晶体观测技术 预览
12
作者 胡泊 孙祖尧 崔凤全 《物理与工程》 2018年第4期113-118,共6页
本文从工科大学生现有的光学物理基础知识出发,拓展了大学物理教学内容,逐渐深入介绍现代科研纳米观测技术、X射线衍射以及电子衍射。以开阔大学物理教师的视野为目的,为大学物理教师更好地理解电子衍射和X射线衍射提供帮助,利于教师在... 本文从工科大学生现有的光学物理基础知识出发,拓展了大学物理教学内容,逐渐深入介绍现代科研纳米观测技术、X射线衍射以及电子衍射。以开阔大学物理教师的视野为目的,为大学物理教师更好地理解电子衍射和X射线衍射提供帮助,利于教师在工科大学生现有物理基础上讲解现代科研技术,把前沿科学引入教学,把最新科技知识传授给学生,也可以实现教学与科研相长,培养学生的科学素养,以此让学生认识到基础物理学习的重要性,认识到大学物理是前沿科学研究和工程技术的基础,从而提高学生学习大学物理的兴趣。 展开更多
关键词 光栅衍射 X射线衍射 电子衍射 纳米技术
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衍射光栅移相定位检测方法研究
13
作者 王鹤 时轮 王池平 《机电一体化》 2018年第9期9-16,共8页
在光栅干涉仪传统的定位检测技术的基础上,通过在检测视场中的两条纹之间加入光电传感器的移相运动,改变了信号的接收相位,从而提高光栅干涉仪定位检测技术的定位精度。基于该方法搭建了试验平台并分别进行了PI精密位移台基于传统的光... 在光栅干涉仪传统的定位检测技术的基础上,通过在检测视场中的两条纹之间加入光电传感器的移相运动,改变了信号的接收相位,从而提高光栅干涉仪定位检测技术的定位精度。基于该方法搭建了试验平台并分别进行了PI精密位移台基于传统的光栅检测定位试验和移相检测定位试验。试验结果表明,所提出的超精密定位检测方法能够显著提高PI精密位移台自身的定位精度,并且相较于传统的光栅检测定位方法,其定位精度能够提高70%以上。 展开更多
关键词 超精密检测 光栅衍射 移相检测 光栅干涉 位移测量
金纳米颗粒掺杂光致聚合物的体全息混合光栅模型 预览
14
作者 吴圣涵 曹良才 +2 位作者 郝金坪 朱辰 金国藩 《应用光学》 CSCD 北大核心 2018年第5期707-713,共7页
金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中,光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅,同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型,分析了光栅的体全息... 金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中,光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅,同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型,分析了光栅的体全息光学特性。结果表明,混合光栅中的折射率光栅和吸收光栅都能够提升体光栅的衍射效率;体光栅的角度选择性也可以得到明显的改善。 展开更多
关键词 信息光学 体全息 光栅 衍射效率 光致聚合物 金纳米颗粒
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平面光栅衍射效率测试系统 预览
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作者 于宏柱 《长春工业大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第5期499-504,共6页
采用双CT结构以及光路追迹的优化光路系统,将光斑自动调整与三轴转台结合实现不同规格待测光栅的自动装调。实验结果表明,测量重复性误差小于2%。
关键词 平面光栅 衍射效率 光线追迹
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平行光垂直入射光栅面的调节方法探讨 预览
16
作者 李子良 陆丁 《物理通报》 2018年第11期70-73,共4页
对光栅衍射实验中调节平行光垂直入射光栅面的问题,讨论了一种易于理解和掌握的调节方法.该方法不同于自准直法,它是根据测量出的正负一级光谱的偏向角的大小来调节光栅面的旋转方向进而满足垂直入射要求的.另外,还通过理论分析证明了... 对光栅衍射实验中调节平行光垂直入射光栅面的问题,讨论了一种易于理解和掌握的调节方法.该方法不同于自准直法,它是根据测量出的正负一级光谱的偏向角的大小来调节光栅面的旋转方向进而满足垂直入射要求的.另外,还通过理论分析证明了该操作方法的合理性,通过误差分析说明了在不同精度要求下当正负一级光谱的偏向角之差在一定范围内时即可认为平行光是垂直入射到光栅上的. 展开更多
关键词 光栅 衍射 垂直入射 误差
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卤素灯照明光栅衍射共路数字全息显微定量相位成像 被引量:1
17
作者 张佳恒 马利红 +1 位作者 李勇 金洪震 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第6期247-253,共7页
数字全息显微术是数字全息术和光学显微术相结合的定量相位成像技术。为克服高相干光源(激光)照明产生的散斑噪声和寄生条纹噪声,以及参物光路分离系统结构的不稳定性(易受外界震动干扰),实现了白光照明(卤素灯照明)的基于光栅衍... 数字全息显微术是数字全息术和光学显微术相结合的定量相位成像技术。为克服高相干光源(激光)照明产生的散斑噪声和寄生条纹噪声,以及参物光路分离系统结构的不稳定性(易受外界震动干扰),实现了白光照明(卤素灯照明)的基于光栅衍射的共路离轴数字全息显微定量相位成像。首先基于理论分析和计算,得出系统可采用的光学元件参数和系统结构参数;然后建立了一套卤素灯照明的光栅衍射共路数字全息显微成像系统;最后对系统的成像准确度和时空噪声进行了测量。实验结果表明,该系统具有高准确度的成像性能,并具有非常高的时空敏感性(空间噪声为0.6nm,时间噪声为0.04nm)。 展开更多
关键词 全息 定量相位成像 白光 共路离轴 光栅衍射
正入射光栅衍射现象实验研究 预览 被引量:1
18
作者 段丁槊 《科技创新与应用》 2018年第16期13-14,共2页
光栅是常用的光学衍射元件,在涉谱和分光等诸多领域有广泛应用。文章通过分析正入射时光栅衍射的原理,对其衍射特性与参数进行分析,建立光栅方程和谱线的对应关系,并通过大量的实验数据,分析了波长、衍射角和色散等参数的内在联系。同时... 光栅是常用的光学衍射元件,在涉谱和分光等诸多领域有广泛应用。文章通过分析正入射时光栅衍射的原理,对其衍射特性与参数进行分析,建立光栅方程和谱线的对应关系,并通过大量的实验数据,分析了波长、衍射角和色散等参数的内在联系。同时,阐述了光栅衍射应用场合及条件,以及对物理实验的促进作用。 展开更多
关键词 光栅 衍射角 正入射 物理实验
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二维光栅制备及衍射特性研究 预览 被引量:1
19
作者 尤玉军 刘佐濂 +3 位作者 李冠霖 练诚 李明谦 张成云 《大学物理实验》 2018年第4期26-30,共5页
利用飞秒激光微加工平台,结合激光直写技术,在50 nm厚的金膜上制备出了二维光栅,研究了扫描速度和扫描间距固定时,飞秒激光能量密度的改变对二维光栅结构的影响。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)对制备的二维... 利用飞秒激光微加工平台,结合激光直写技术,在50 nm厚的金膜上制备出了二维光栅,研究了扫描速度和扫描间距固定时,飞秒激光能量密度的改变对二维光栅结构的影响。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)对制备的二维光栅的形貌进行表征,并准确测量了光栅参数。利用氦氖激光分析了二维光栅的衍射效果,并与数值模拟得到的图案进行比较,分析了条纹缝宽和栅格尺寸对衍射点阵列光强分布的影响。研究表明飞秒激光直写技术可以方便快速地通过加工参数的改变制备不同尺寸分布的二维光栅。 展开更多
关键词 微纳加工 飞秒激光 光栅衍射
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简易手机光谱仪的设计及应用 预览 被引量:1
20
作者 王军 王振亚 +2 位作者 陈宝华 吴泉英 朱爱敏 《实验室研究与探索》 北大核心 2018年第2期87-89,共3页
基于光栅衍射原理和手机的图像采集、数据处理、显示功能,设计了一款简易手机光谱仪。光谱仪主体为一暗盒,其两端分别为狭缝和透射光栅,手机摄像头采集衍射光谱图像,经开发的手机APP计算、显示光谱和吸光度曲线。利用设计的手机光谱仪... 基于光栅衍射原理和手机的图像采集、数据处理、显示功能,设计了一款简易手机光谱仪。光谱仪主体为一暗盒,其两端分别为狭缝和透射光栅,手机摄像头采集衍射光谱图像,经开发的手机APP计算、显示光谱和吸光度曲线。利用设计的手机光谱仪测量橄榄油的吸光度,发现优质橄榄油的吸光度曲线在波长600 nm处存在明显峰值,而伪劣橄榄油的吸光度在此波长处不存峰值,从而实现了真伪橄榄油的鉴别。此外,由于其结构简单易制、成本低、可视化效果好等特点,还可将其应用到设计性实验和演示实验教学中。 展开更多
关键词 光谱仪 手机 光栅衍射 吸光度 橄榄油 演示实验
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