用于光束整形的多功能衍射相位板的设计(英文) 被引量：3

1

作者 冯迪 严瑛白 +1 位作者 谭峭峰 刘海涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期997-1000,共4页

提出一种设计多功能衍射相位板的随机搜索和模拟退火混合设计方法 利用这种方法 ,通过采用多个评价函数 ,可设计出在不同观察面上同时产生所需光强分布的衍射相位板 设计用于高斯光束整形的多功能衍射相位板可以在焦面上产生高能量利... 提出一种设计多功能衍射相位板的随机搜索和模拟退火混合设计方法 利用这种方法 ,通过采用多个评价函数 ,可设计出在不同观察面上同时产生所需光强分布的衍射相位板 设计用于高斯光束整形的多功能衍射相位板可以在焦面上产生高能量利用率、小旁瓣的光强分布 ,同时在离焦面上获得具有良好顶部均匀性的光强分布 该方法提高了衍射器件的设计灵活性 ,对于设计同一块器件在光路的不同位置产生所需的光强分布提供了新的思路 ,在激光武器、激光加工和激光手术等领域有广阔的应用潜力 . 展开更多

关键词 衍射相位板 混合算法 评价函数 光束整形

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用于光束匀滑的连续相位板近场均匀性 被引量：9

2

作者 温圣林 侯晶 +3 位作者 杨春林 颜浩 马平 周礼书 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1543-1547,共5页

为降低高功率激光系统中连续相位板(CPP)后续元件的强激光损伤风险,综合考虑入射光强调制、干涉及衍射作用等多种影响因素,建立了CPP近场计算分析模型,模拟和分析了这些因素对CPP后的近场均匀性的影响。理论分析结果表明:CPP后的光束近... 为降低高功率激光系统中连续相位板(CPP)后续元件的强激光损伤风险,综合考虑入射光强调制、干涉及衍射作用等多种影响因素,建立了CPP近场计算分析模型,模拟和分析了这些因素对CPP后的近场均匀性的影响。理论分析结果表明:CPP后的光束近场均匀性主要受入射光调制、CPP表面剩余反射率和衍射传输距离的影响;当入射光束质量较差时,CPP后的近场均匀性主要由入射光束质量决定,CPP剩余反射率和衍射传输距离对近场均匀性影响相对较小;但当光束质量比较理想时,干涉和衍射作用会破坏CPP的近场均匀性,衍射传输距离影响尤为突出。 展开更多

关键词 衍射与光栅 连续相位板 近场 光束质量 惯性约束聚变

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随机高斯型相位板的束匀滑特性 被引量：7

3

作者 杨春林 许乔 +1 位作者 温圣林 马平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1023-1026,共4页

针对激光系统对光束匀滑的需求,设计了高斯型连续相位板,并对其远场特性进行了研究。分别计算了相干长度为39,30,10和3 mm的高斯相位板远场光斑分布,结果显示相位板自身相关长度是决定远场能量分布的重要因素,当相干长度大于10 mm时,由... 针对激光系统对光束匀滑的需求,设计了高斯型连续相位板,并对其远场特性进行了研究。分别计算了相干长度为39,30,10和3 mm的高斯相位板远场光斑分布,结果显示相位板自身相关长度是决定远场能量分布的重要因素,当相干长度大于10 mm时,由于不满足各态历经条件,远场光斑分布能量分散。当相干长度小于10 mm后,由于满足各态历经条件,远场光斑能量将接近理想的高斯分布特性。通过数值计算模拟了相干长度为3 mm的连续相位板对畸变光束进行匀滑处理的过程,演示了束匀滑处理结果。通过比较匀滑前后远场光斑的能量分布,显示了畸变光束通过连续相位板后远场光斑能量分布变化情况,通过相位板后,光斑形状明显接近理想高斯分布情况。 展开更多

关键词 衍射光学 连续相位板 高斯分布 束匀滑

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氮气含量对CrN_x薄膜相结构及摩擦磨损性能的影响 被引量：18

4

作者 钟彬 苟伟 +1 位作者 李国卿 胡远荣 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期134-137,144,共5页

采用电弧离子镀技术,在45钢基体上制备了不同氮气含量的CrNx薄膜。采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、努氏硬度计和UMT型球-盘摩擦试验机,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:CrNx薄膜主要... 采用电弧离子镀技术,在45钢基体上制备了不同氮气含量的CrNx薄膜。采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、努氏硬度计和UMT型球-盘摩擦试验机,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:CrNx薄膜主要由CrN和Cr2N相组成;随着N2含量的增加,薄膜中Cr2N(211)衍射峰强度逐渐减弱,CrN(220)衍射峰强度逐渐增强;薄膜表面颗粒逐渐减少,表面趋于平整,薄膜硬度出现两个峰值,对应于薄膜为单相Cr2N和CrN的相组成处;与钢基体相比,氮气含量为35%时,CrNx薄膜具有良好的表面质量、最佳的硬度、优良的耐磨损性能。 展开更多

关键词 CRNX薄膜 电弧离子镀 表面形貌 显微硬度 摩擦磨损

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非螺旋型相位片对高斯光束的调制效应 被引量：4

5

作者 李劲松 高秀敏 +1 位作者 王健 金永兴 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期79-80,共2页

利用矢量衍射理论分析了高斯光束通过非螺旋型相位片调制,经过透镜聚焦后的焦点区域光强分布。数值模拟结果表明:通过调节相位片的相位变化率,可以方便地调节焦点区域光强分布,因此可通过调节相位片的相位变化来控制和改变焦点区域光强... 利用矢量衍射理论分析了高斯光束通过非螺旋型相位片调制,经过透镜聚焦后的焦点区域光强分布。数值模拟结果表明:通过调节相位片的相位变化率,可以方便地调节焦点区域光强分布,因此可通过调节相位片的相位变化来控制和改变焦点区域光强分布,这种技术方法可应用于光钳系统中控制搬运微小颗粒。 展开更多

关键词 相位片 矢量衍射理论 光强分布

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相位连续变化型太赫兹波带片 被引量：2

6

作者 李德华 赵阳 +3 位作者 孙清珍 周薇 刘立强 靳涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1301-1305,共5页

通过对太赫兹波段相位连续变化型波带片的系统研究,分析了特征尺寸与焦距、F数、预设频率、材料折射率等设计参数之间的关系,讨论了影响相位连续变化型波带片效率的几个主要因素。选取太赫兹透过率较高的泡沫聚乙烯和高密度聚乙烯材料,... 通过对太赫兹波段相位连续变化型波带片的系统研究,分析了特征尺寸与焦距、F数、预设频率、材料折射率等设计参数之间的关系,讨论了影响相位连续变化型波带片效率的几个主要因素。选取太赫兹透过率较高的泡沫聚乙烯和高密度聚乙烯材料,提出了设计方案,对所设计的波带片沿光轴方向太赫兹波强度变化以及焦平面太赫兹波强度变化给出了计算机模拟结果,并给出一组不同频率的波带片的特征参数。 展开更多

关键词 衍射光学 太赫兹 波带片 相位连续

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面阵CCD在大尺寸形位误差测量中的应用(英文) 被引量：2

7

作者 郝群 赵洋 +1 位作者 李达成 曹芒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期111-113,120,共4页

本文介绍了在半导体激光光纤和位相板相结合的准直情况下，利用面阵CCD探测器测量大尺寸形位误差的原理，并针对二维位相板衍射图像的特点，提出了一种处理此类衍射图样的图像处理新方法──正交投影法，消除了CCD表面保护玻璃形成的干... 本文介绍了在半导体激光光纤和位相板相结合的准直情况下，利用面阵CCD探测器测量大尺寸形位误差的原理，并针对二维位相板衍射图像的特点，提出了一种处理此类衍射图样的图像处理新方法──正交投影法，消除了CCD表面保护玻璃形成的干涉条纹的影响，对空气扰动也起到了很好的抑制作用，并且使二维图像处理变为一维计算，大大提高了计算速度.此面阵CCD测量系统与双频激光干涉仪测量直线度误差的比对实验结果表明，二者的测量结果符合得很好，说明测量系统有很高的可信度。 展开更多

关键词 面阵CCD 位相板 衍射图样 形位误差测量 大尺寸

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基于随机输入的束匀滑位相板研究 被引量：3

8

作者 杨春林 许乔 温圣林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期382-386,共5页

根据随机畸变激光波前入射确定束匀滑位相板的模型,利用随机理论分析了光束通过位相屏后的传输特性、透射光远场分布的统计均值和方差.通过计算得知远场分布的方差与位相屏的傅里叶谱的平方成正比.利用数值模拟计算了随机生成的两个波... 根据随机畸变激光波前入射确定束匀滑位相板的模型,利用随机理论分析了光束通过位相屏后的传输特性、透射光远场分布的统计均值和方差.通过计算得知远场分布的方差与位相屏的傅里叶谱的平方成正比.利用数值模拟计算了随机生成的两个波前分别通过两个位相屏后的远场分布,模拟结果证实了位相屏用于随机相位畸变激光束匀滑的可行性,并显示了匀滑效果. 展开更多

关键词 衍射光学 激光束匀滑 位相板 随机理论

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激光直写制作高阶螺旋相位板及其性能 被引量：3

9

作者 范长江 徐建程 +2 位作者 任志君 应朝福 王辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3283-3286,共4页

将拓扑荷为4的螺旋相位光束与平面光干涉的计算全息图输入到空间光调制器中,得到含有多个衍射级次的高阶涡旋光束。为提高衍射效率,利用激光直写技术制作拓扑荷为4的高阶螺旋相位板,经测定,相位板深度理论数值为1.073μm,测量数值为1.08... 将拓扑荷为4的螺旋相位光束与平面光干涉的计算全息图输入到空间光调制器中,得到含有多个衍射级次的高阶涡旋光束。为提高衍射效率,利用激光直写技术制作拓扑荷为4的高阶螺旋相位板,经测定,相位板深度理论数值为1.073μm,测量数值为1.082μm,相位板制作误差在0.83%以内。平行光束通过此相位板时,在夫琅和费衍射场获得一个高质量的高阶光学涡旋,光强分布与理论数值基本吻合,衍射效率达到86%。 展开更多

关键词 衍射光学元件 螺旋相位板 光学涡旋 计算全息 激光直写

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机械镀锌层的X射线衍射分析 被引量：3

10

作者 王胜民 史庆南 +1 位作者 何明奕 赵晓军 《理化检验（物理分册）》 CAS 2008年第4期165-167,171,共4页

采用机械镀方法制备了锌镀层,运用X射线衍射技术分析了镀层的物相组成和锌粉颗粒的晶格参数。研究结果表明,机械镀锌层是由单质金属锌、锡和铁构成,镀层中没有锌、锡和铁之间的化合物或固溶体等合金相存在;由纳米亚晶构成的锌粉颗粒是... 采用机械镀方法制备了锌镀层,运用X射线衍射技术分析了镀层的物相组成和锌粉颗粒的晶格参数。研究结果表明,机械镀锌层是由单质金属锌、锡和铁构成,镀层中没有锌、锡和铁之间的化合物或固溶体等合金相存在;由纳米亚晶构成的锌粉颗粒是镀层的主体,锌粉形成镀层后没有发生晶粒细化。 展开更多

关键词 X射线衍射分析 机械镀 镀锌 物相

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新型大量程LTP控制系统及数据处理系统 被引量：1

11

作者 杜国浩 肖体乔 +2 位作者 夏绍建 温利 徐洪杰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期511-514,共4页

讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与V... 讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与VC++程序间的通信,采用质心法分离测量光斑以及参考光斑,并利用MATLAB中神经网络算法求取位相板衍射图像中暗线位置,达到了设计要求的精度。 展开更多

关键词 面阵CCD 线性导轨 位相板 质心法 衍射图像

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位相板衍射准直研究 被引量：2

12

作者 郝群 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期185-188,共4页

本文介绍了在大尺寸测量情况下 ,利用半导体激光光纤和位相板衍射技术进行准直的原理和方法 ,理论上分析了高斯光束通过位相板后衍射光场的特点 ,提出并分析了影响该原理精度的因素 ,从理论上分析并用计算机仿真验证了该原理在大尺寸形... 本文介绍了在大尺寸测量情况下 ,利用半导体激光光纤和位相板衍射技术进行准直的原理和方法 ,理论上分析了高斯光束通过位相板后衍射光场的特点 ,提出并分析了影响该原理精度的因素 ,从理论上分析并用计算机仿真验证了该原理在大尺寸形位误差测量中的可行性。 展开更多

关键词 位相板 衍射图样 准直 几何量测量 形位误差 半导体激光光纤 衍射技术

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强聚焦条件下连续位相板散斑特性的矢量分析 被引量：2

13

作者 杨春林 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期33-38,共6页

连续位相板(CPP)经过透镜聚焦后,在焦平面上形成一个散斑场,散斑场的统计性质决定了CPP的束匀滑特性。当使用大数值孔径透镜聚焦后,傍轴近似不再成立,因此分析CPP焦斑特性时标量衍射理论不再适用。采用Richard-Wolf矢量衍射理论对强聚... 连续位相板(CPP)经过透镜聚焦后,在焦平面上形成一个散斑场,散斑场的统计性质决定了CPP的束匀滑特性。当使用大数值孔径透镜聚焦后,傍轴近似不再成立,因此分析CPP焦斑特性时标量衍射理论不再适用。采用Richard-Wolf矢量衍射理论对强聚焦条件下的CPP焦斑进行了计算,在此基础上分析了矢量焦斑场的统计特性,讨论了焦斑的轮廓。结果表明,由于非近轴的原因,矢量分析得到的焦斑尺寸略大,且通过矢量分析后能够得到z轴方向的光场分量。散斑场的振幅分布满足瑞利分布特性,强度分布满足负指数分布特性,且矢量合成方向的光强分布会略微偏离负指数分布特性。 展开更多

关键词 连续位相板 散斑 强聚焦 矢量衍射

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相因子判断法分析菲涅耳波带片的衍射场 被引量：2

14

作者 刘有菊 《大学物理》 北大核心 2011年第4期33-37,共5页

基于波前相因子判断法,并考虑到波带片孔径的影响,揭示了波带片的衍射场所含基元成分及各成分在衍射场的积分表达式,并导出了沿轴的衍射场振幅分布公式及沿轴的振幅分布曲线,得到多个实焦斑的横向半值线宽和轴向半值线宽公式.本研究为... 基于波前相因子判断法,并考虑到波带片孔径的影响,揭示了波带片的衍射场所含基元成分及各成分在衍射场的积分表达式,并导出了沿轴的衍射场振幅分布公式及沿轴的振幅分布曲线,得到多个实焦斑的横向半值线宽和轴向半值线宽公式.本研究为波带片作为一种光学元件提供了一理论基础. 展开更多

关键词 波带片 波前相因子判断法 菲涅耳衍射 夫琅禾费衍射

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一种位相板衍射图样的图像处理新方法

15

作者 郝群 赵洋 +2 位作者 李达成 曹芒 王红日 《光学技术》 EI CAS CSCD 1998年第4期25-27,共3页

本文介绍了在半导体激光光纤和位相板相结合的准直情况下，利用ＣＣＤ探测器测量大尺寸形位误差的原理，并针对位相板衍射图像的特点，提出了一种处理此类衍射图样的图像处理新方法——投影法。同在时间上采用的多次平均的方法相比较，... 本文介绍了在半导体激光光纤和位相板相结合的准直情况下，利用ＣＣＤ探测器测量大尺寸形位误差的原理，并针对位相板衍射图像的特点，提出了一种处理此类衍射图样的图像处理新方法——投影法。同在时间上采用的多次平均的方法相比较，投影法相当于采用了空间上的平均，消除了ＣＣＤ表面保护玻璃形成的干涉条纹的影响，对空气扰动也起到了很好的抑制作用。并且使二维图像处理变为一维计算。 展开更多

关键词 位相板 衍射图样 图像处理 形位误差

原文传递

连续相位变化毫米波衍射天线

16

作者 陈鑫 潘文武 +4 位作者 薛长江 余川 屈劲 陈世韬 施美友 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期739-742,共4页

基于菲涅尔原理及卡塞格伦天线设计方法,设计了一种口面直径为200mm的卡赛格伦菲涅耳相位修正平面天线。天线采用连续相位修正方式,由一组同心菲涅耳相位修正圆环组成,与传统卡赛格伦抛物面天线相比,该天线具有平面化结构,大大减小了天... 基于菲涅尔原理及卡塞格伦天线设计方法,设计了一种口面直径为200mm的卡赛格伦菲涅耳相位修正平面天线。天线采用连续相位修正方式,由一组同心菲涅耳相位修正圆环组成,与传统卡赛格伦抛物面天线相比,该天线具有平面化结构,大大减小了天线自身重量,天线辐射性能较离散相位衍射天线有大幅度提高。在95GHz频率下,采用物理光学法进行仿真计算,并采用近场扫描系统进行了天线性能测试,天线3dB波束宽度分别为0.95°及1.05°,天线实测增益为44.1dB,天线口面效率为65%。 展开更多

关键词 菲涅耳相位修正平面天线 抛物面 物理光学 毫米波 衍射天线

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带有相位拓朴数的环形相位板调控高斯光束的梯度力

17

作者 李劲松 高秀敏 张淑琴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期225-229,共5页

用基于德拜近似条件的矢量衍射理论研究了带有相位拓朴数的环形相位板调控高斯光束的光梯度力分布,改变相位板环形区的相对半径或当相位板的相位以一定拓扑数呈现拓扑变化时,可以调节光学系统焦点区域的光梯度力分布,形成各种非常有规... 用基于德拜近似条件的矢量衍射理论研究了带有相位拓朴数的环形相位板调控高斯光束的光梯度力分布,改变相位板环形区的相对半径或当相位板的相位以一定拓扑数呈现拓扑变化时,可以调节光学系统焦点区域的光梯度力分布,形成各种非常有规则的几何形状的光陷阱,如当拓朴数分别取3,4,5,6时,可形成三角形、四边形、五边形和六边形光陷阱。此种相位板可用来构建可调的光镊系统,且通过调节相位板的各区域半径和拓扑数可以得到所希望的光陷阱。 展开更多

关键词 梯度力 相位板 高斯光束 光陷阱 矢量衍射理论 拓朴

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提高随机位相板能量利用率的研究

18

作者 肖峻 吕百达 张彬 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第6期89-93,共5页

首次提出了菱形位相元结构的随机位相板，用衍射理论分析了经这种随机位相板变换后的激光在远场的光斑特性，结果表明其能量利用率高于其它随机位相板。用面阵ＣＣＤ记录的远场光斑，经计算机处理后得到的光斑包络与数值计算结果一致。

关键词 位相板 能量分布 衍射斑 激光聚变

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用多级相位波带片加强空间光调制器的成像

19

作者 张耀举 肖化层 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期61-63,71,共4页

用衍射光学方法研究了加有多级相位菲涅尔波带片(MPFZP)的空间光调制器(SLM)的轴上衍射光强。根据所需要的焦点的数目是一个还是两个以及分辨率的要求来优化选择MPFZP的相位深度和量化级数,可以使想要的焦点得到加强,而其它不想要的焦... 用衍射光学方法研究了加有多级相位菲涅尔波带片(MPFZP)的空间光调制器(SLM)的轴上衍射光强。根据所需要的焦点的数目是一个还是两个以及分辨率的要求来优化选择MPFZP的相位深度和量化级数,可以使想要的焦点得到加强,而其它不想要的焦点的影响得到了抑制。开关SLM的编码态,聚焦点和散焦点的位置交换。 展开更多

关键词 多级相位菲涅尔波带片 空间光调制器 光强分布 衍射效率

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二维圆柱形亚波长结构集成芯片的设计方法

20

作者 王加科 张雷梦婷 +2 位作者 郑阳 何峰 邱伟 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2018年第6期1-5,共5页

现阶段所用的衍射元件集成芯片大部分为多台阶状,对刻蚀精度要求很高。为了降低对刻蚀精度的要求,以适用于批量生产,提出一种只有一个台阶的二维圆柱形亚波长结构,运用时域有限差分方法计算出不同半径的圆柱形亚波长结构的等效折射率值... 现阶段所用的衍射元件集成芯片大部分为多台阶状,对刻蚀精度要求很高。为了降低对刻蚀精度的要求,以适用于批量生产,提出一种只有一个台阶的二维圆柱形亚波长结构,运用时域有限差分方法计算出不同半径的圆柱形亚波长结构的等效折射率值,基于等光程的原理设计衍射会聚透镜的参数。对变等效折射率的相位板和衍射会聚透镜进行仿真,该方法所设计的衍射透镜在400nm～800nm之间实现光束会聚,阵列形成的衍射元件集成芯片厚度仅为1μm,每个衍射透镜口径4μm,数值孔径约为0.72。证明了该结构能用于集成芯片,为降低衍射透镜阵列集成芯片刻蚀精度及其批量生产提供一种新的设计方法。 展开更多

关键词 亚波长结构 相位板 时域有限差分方法 衍射透镜 集成芯片

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