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基于扩展标量衍射理论的多层衍射元件基底材料选择方法: 2024年; 基于扩展标量衍射理论(Extended Scalar Diffraction Theory,ESDT),建立了衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)的有效微结构高度、有效周期宽度、入射角度、基底材料与衍射效率之间的理论关系模型。提出了斜入射时,利用基于ESDT的DOE基底材料选择方法。以工作在MWIR-LWIR双波段的多层衍射光学元件(Multilayer Diffractive Optical Element,MLDOE)为例进行分析。结果表明:积分衍射效率(Polychromatic Integral Diffraction Efficiency,PIDE)不仅与MLDOE的微结构高度相关,同时受周期宽度、入射角及基底材料等因素的影响。对于基底材料组合AMTIR1-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最小的衍射效率差值,而对于基底材料组合GE-ZNS,在所有周期宽度下均能获得最大的衍射效率差值。对比分析MWIR-LWIR双波段下ZNSE-ZNS和AMTIR1-ZNS两组基底材料组合PIDE>90%的角度范围,当周期宽度为500μm时,ZNSE-ZNS的入射角度范围为4.5°,而AMTIR1-ZNS的入射角度范围为5.4°,然而,随着周期宽度的增加,ZNSEZNS的入射角度范围反超了AMTIR1-ZNS。该设计方法和结论可以用于指导双波段红外光学系统中MLDOE的设计。; 梁宗林张博赵渊明朴明旭董奕洋张悦玲佟首峰; 关键词：衍射光学元件标量衍射理论矢量衍射理论

基于扩展标量衍射理论的衍射光学元件设计被引量：1: 2023年; 基于扩展标量衍射理论,建立了衍射光学元件的微结构高度与周期宽度和入射角度的理论关系模型,提出了不同入射角度时,利用带宽积分平均衍射效率最大化实现设计波长和微结构高度等结构参数的优化设计方法。以工作在近红外波段的衍射光学元件为例进行分析。结果表明:周期宽度一定时,入射角度的改变会引起基于带宽积分平均衍射效率最大化所确定的结构参数发生变化。该设计方法和结论可以用于指导衍射光学元件的设计。; 杨亮亮沈法华赵琪刘建利赵勇兵; 关键词：衍射光学衍射效率

基于标量衍射理论的两种等大倒立实像系统研究: 2022年; 在进行散斑干涉图像相减实验时,发现标准4f系统制备的全息图放入光路能得到干涉条纹,而单透镜4f系统制备的全息图却不能实现预期结果。针对该问题,利用标量衍射理论菲涅耳衍射模型逐面推导了这两种系统的物面和像面的光场分布,发现了这两种系统的像面光场复振幅分布的区别。结果表明,两种系统的像面光场都含有因子-exp(j4kf)U_(0)(-x,-y),但单透镜系统比标准4f系统多了一个随像面不同坐标位置(x,y)变化的二次相位因子exp[jk(x^(2)+y^(2))/(2f)]。对于直接用眼睛观测和探测器检测,都是接收光强,不受相位因子的影响,这两种系统都成等大倒立的实像。但是在更精密的相干信息光学系统中,单透镜4f成像系统像面光场的二次相位因子的影响不能忽略。; 熊学辉杨书羽朱春莲; 关键词：标量衍射理论

利用标量衍射理论的斜率和曲率混合型波前传感器装调技术: 2022年; 四孔振幅调制波前传感器(FHAM-WS)在夏克-哈特曼传感器(SHS)的各个子孔径内引入振幅调制,实现了子孔径内波前斜率和曲率的测量。FHAM-WS的精密装调对于实现高精度的波前传感至关重要。利用标量衍射理论分析了FHAM-WS中的微透镜阵列装调误差在各个子孔径内引入的波前斜率和曲率测量误差。以该误差为输入,利用斜率和曲率混合波前重构技术,获得了微透镜阵列装调误差在整个波面测量结果中引入的像差。仿真分析了FHAM-WS中微透镜阵列的焦面偏移误差、倾斜误差在波面测量结果中引入的各类像差的灵敏度,建立了FHAM-WS的装调技术方案。利用FHAM-WS的零检验实验验证了所提方法的有效性,实验结果表明经过所提方法装调校准后,FHAM-WS的绝对测量精度能达到0.005λ(均方根,波长为λ=635 nm)。; 秦鹏刘克钟慧李艳秋张孝天何飞; 关键词：传感器标量衍射理论波前重构

基于标量衍射理论的RIS波束码本设计被引量：2: 2022年; 基于傅里叶光学中标量衍射理论,研究了可重构智能超表面(RIS)物理波束调控的码本设计方法,包括波束宽窄、波束指向和波束旋转;同时仿真分析了RIS单元相位比特量化精度对RIS波束方向图的影响。相关方法对实时快速生成RIS波束跟踪对应的RIS码本非常有效。; 崔亦军窦建武窦建武; 关键词：RIS 傅里叶光学码本设计衍射

一种计算一维反射光栅远场分布的标量衍射理论算法: 本发明涉及一种计算一维反射光栅远场分布的标量衍射理论算法。本发明将入射光束分解为若干细小光束，运用射线光学的方法获得平行于光栅的平面上的振幅强度分布，其次运用波动光学的方法计算细小光束的光程，给出同一平行光栅的平面上的相...; 匡登峰郭慧毅董刚陈曈孙毅轩; 文献传递

基于标量衍射理论的注塑制品衍射性能研究: 随着衍射光学元件市场需求的增加，采用注塑成型技术大批量生产光学元件成为了未来的发展趋势之一。注塑成型技术与其他加工方法相比，会使制品产生特有的形状尺寸偏差，并且这些形状尺寸偏差对衍射元件光学性能的影响不清晰。本文展开了注...; 贝杰; 关键词：衍射效率工艺参数

基于标量衍射理论的激光光强空间分布数值计算与实验研究: 近年来，激光技术的飞速发展为开启“光制造”的新时代创造了契机，使得高光束质量激光光源日益成为研究焦点。与此同时，针对激光光束质量测量技术的研究引起了领域内广泛关注，正逐步向更精准、更快速等方向发展。获取激光光束在空间传输...; 张建云; 关键词：光强分布光束质量; 文献传递

多层衍射光学元件的标量衍射理论修正模型研究: 多层衍射光学元件目前在折衍射混合光学系统中展现出巨大的潜在应用价值。多层衍射光学元件可以在宽波段实现高衍射效率,包含多层衍射光学元件的折衍射混合光学系统的成像质量明显优于目前普遍采用的含有单层衍射光学元件的光学系统。同时...; 杨红芳; 关键词：衍射效率标量衍射理论矢量衍射理论衍射光学

非傍轴标量衍射理论与分数傅里叶变换被引量：2: 2018年; 在傍轴近似标量衍射理论中,菲涅耳衍射与分数傅里叶变换可实现相同的光波传播物理过程,通过变量代换可得到光波传播的菲涅耳衍射积分公式与分数傅里叶变换的关系。当衍射孔径可与波长相比拟时,傍轴近似不再成立。在平面波角谱衍射理论基础上,推出非傍轴近似下的标量衍射理论,并利用变量代换得出非傍轴近似下光波传播的衍射公式与分数傅里叶变换的关系,非傍轴标量衍射理论可以写成一个二次相位因子与分数傅里叶变换的乘积形式。以平面波矩孔衍射为例,利用计算机数值计算验证,结果表明,在特定观察球面上,非傍轴标量衍射场与分数傅里叶变换场等效。; 樊丽晶马荣荣杨虎; 关键词：分数傅里叶变换

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