一、倾斜因子对单缝夫琅和费衍射强度的影响（论文文献综述）
朱里程[1]（2020）在《拼接衍射望远镜高分辨成像技术研究》文中提出以二元衍射元件为主镜的拼接衍射望远镜具有重量轻、公差宽松、可折叠等优点,成为了轻量化、大口径、高分辨力空间光学望远镜的重要发展方向。然而拼接衍射望远镜的研究进展表明该望远镜的成像性能难以达到其理论设计的极限分辨能力。导致其性能退化的原因主要有两点,首先拼接衍射望远镜面临子镜拼接失调而引入的共相误差问题;其次是衍射元件不可避免的加工误差给光学系统引入成像波前像差问题。这两个问题相互交织,致使拼接衍射望远镜的点扩散函数（PSF）弥散、调制传递函数（MTF）退化,最终导致拼接衍射望远镜成像分辨率下降。本论文针对上述问题,开展拼接衍射望远镜高分辨成像技术研究。论文按照理论分析、仿真校正和实验验证的研究步骤,从以下几个方面开展相关研究。首先针对拼接共相误差与波前像差导致的成像退化问题开展了具体的理论分析。建立了基于稀疏孔径结构的拼接菲涅耳透镜成像系统模型,推导了各类拼接共相误差与成像系统MTF指标的数学关系,通过计算和仿真明确了各类拼接共相误差对成像系统PSF和MTF的影响程度,建立了点目标和扩展目标成像场景下的拼接失调程度评估指标,为拼接共相误差的校正提供直接的参考依据。此外,针对菲涅耳透镜由加工误差引入的波前像差问题开展了全面的分析,明确了不同程度的加工误差对菲涅耳透镜SR和MTF的影响,为后续仿真校正研究奠定了理论基础。其次针对拼接共相误差与波前像差问题开展了数值仿真校正研究。根据拼接共相误差与MTF指标之间的近似解析表达式,提出了一种直接基于远场图像的拼接共相误差校正方法。对拼接菲涅耳透镜在点目标和扩展目标成像场景下的拼接共相误差进行了仿真校正,仿真结果表明当不存在波前像差耦合时,拼接共相误差都能得到有效地校正,校正后的波前误差均方根值（RMS）可到λ/14以下,使得系统达到理想成像要求。此外,考虑到波前像差会与共相误差相互耦合的问题,我们提出了一套基于寻优算法和自适应光学技术的拼接误差和波前像差的复合校正策略。根据拼接菲涅耳透镜的波前像差特性,我们选用了结构简单、控制带宽要求不高的无波前探测自适应光学系统（WFSless AO）来实现衍射望远镜的波前像差校正,研究了自适应光学校正中的变形镜的合理的参数选择问题,并根据选定的变形镜参数配置,对残余的拼接共相误差和波前像差进行了深度校正,仿真校正结果显示,当校正后的拼接共相误差不大于菲涅耳子镜自身的波前像差时,自适应光学技术可以将拼接菲涅耳透镜的波前RMS补偿到λ/10以下,使得系统满足基本成像要求。最后开展了衍射望远镜波前像差校正的实验验证工作。我们首先基于单孔径衍射望远镜实验系统,开展了望远镜波前像差的测量研究。测量结果证实了厚度误差是造成菲涅耳透镜波前像差的主要因素,也进一步明确了WFSless AO系统的具体参数。随后在单孔径衍射望远镜中开展了多种成像场景下的波前像差校正实验,在点目标成像校正实验中,远场焦斑光强峰值由692ADU提升至916ADU,望远镜系统MTF中频分量得到显着提升;在扩展目标成像校正实验中,校正后的图像分辨率提升了近4倍。最后为了验证盲优化自适应光学技术对拼接菲涅耳透镜波前像差的校正能力,我们分别在初步装调共相和不共相的拼接菲涅耳透镜成像系统中开展了波前像差的校正对比实验。实验结果表明自适应光学技术可以对初步装调共相下的拼接菲涅耳透镜的波前像差进行良好校正,验证了自适应光学技术对拼接菲涅耳透镜的波前像差校正的有效性和可行性。论文致力研究拼接薄膜望远镜共相误差和波前像差相互耦合导致的成像分辨率下降问题,提出了直接基于图像指标的拼接衍射望远镜共相误差校正方法和拼接误差与波前像差的复合校正策略。研究结果有望为大口径空间衍射望远镜的高分辨率成像提供了一种新的思路和方法。
水涛[2]（2019）在《空间调制下的原子相干效应的研究》文中研究说明随着激光技术、微纳加工技术和原子操控技术的不断发展,空间调制下的原子相干效应引起了人们的广泛关注。所谓的空间调制指的是调制相干原子介质或者相干激光场的空间分布。空间调制下的原子相干效应已经被用于实现许多有趣的光学现象,比如亚光速和超光速脉冲传输、古斯-汉欣位移、双色激光、辐射阻尼光学增强、原子局域、电磁感应光子带隙、电磁感应光栅、时空反演（PT）对称性等。对这些光学现象进行深入系统地研究将有助于光通信、光传感、光信息处理以及高分辨成像等领域的发展。在本论文中,我们运用光与原子相互作用的半经典理论、夫琅禾费衍射理论以及古斯-汉欣位移理论,主要在非厄米原子光栅中实现了高衍射效率的单边拉曼-纳斯衍射、研究了原子光栅的无序对单边拉曼-纳斯衍射的影响并且利用压缩真空场实现了古斯-汉欣位移的巨增强。主要研究工作包括以下几个方面:1)我们在一维和二维PT对称原子光栅中提出了实现高衍射效率的单边拉曼-纳斯衍射的方案。该原子光栅是由三能级Λ型的87Rb和85Rb混合的冷原子气体构成。研究结果表明,利用实验可获得的参数,我们确定了PT对称原子光栅允许我们观察到高衍射效率的单边拉曼-纳斯衍射的条件—奇异点。这个非平凡的原子光栅是由振幅光栅和相位光栅叠加而成。PT对称光栅奇异点处的单边拉曼-纳斯衍射是由振幅光栅和相位光栅之间的相长干涉和相消干涉导致的。另外,从未破缺到破缺PT对称相区的PT相变可以改变拉曼-纳斯衍射谱的分对称分布。最后,我们研究了三个不同的PT相区中的光栅厚度对拉曼-纳斯衍射分布的影响。接着,利用类似的方法,另一个实现高衍射效率的单边拉曼-纳斯衍射的方案是在一个极化率满足PT反对称性的二维增益型原子光栅中被提出。该原子光栅是由四能级N型的二维冷原子晶格构成。研究表明,增益型的PT反对称允许我们在系统的奇异点观察到高衍射效率的单边拉曼-纳斯衍射图样。这种特殊的衍射现象是由PT反对称系统的非厄米简并导致的。此外,我们研究了被调制的频率失谐量的相位对拉曼-纳斯衍射的影响。结果发现,频率失谐量的调制相位可以控制PT反对称原子光栅的衍射方向。上述的两个方案可被用于设计特殊的光分束器、转换器和路由器等,在光通信、光存储以及光信息处理等领域都有着潜在的应用。2)我们研究了无序原子光栅中的几何无序和结构无序对拉曼-纳斯区的单边衍射的影响。这两种类型的无序是分别通过在冷原子晶格的位置和宽度上引入随机变量实现的。结果表明,几何无序和结构无序对于拉曼-纳斯衍射有着截然不同的影响。随着无序强度的增加,单边拉曼-纳斯衍射会被几何无序破坏,但是对结构无序却显示出了很强的鲁棒性。这两种不同的衍射行为与无序在驻波耦合光场和高斯型原子晶格之间的空间相移上所诱导产生的随机变化有关。此外,我们发现相对于非关联的几何无序,单边拉曼-纳斯衍射对关联的几何无序更敏感。我们的研究有助于人们理解光波及物质波在无序势场中的衍射行为。3)我们在一个包含二能级原子的腔系统中提出了增强古斯-汉欣位移的方案。宽带压缩真空场被注入到腔中,与原子介质发生相互作用。在坏腔限制下,原子算符的布洛赫方程与自由空间中的布洛赫方程是一样的,只是对系统参数进行了修正。利用实验可获得的参数,我们确定了压缩真空场允许我们实现反射光束和透射光束的古斯-汉欣位移巨增强的条件。研究表明,古斯-汉欣位移的增强与压缩真空场所控制的相干布局振荡相关。另外,我们发现反射光束和透射光束的古斯-汉欣位移非常依赖于控制光场和压缩真空场之间的相对相位。最后,基于反射光束的古斯-汉欣位移的巨增强现象,我们设计出了一个超灵敏的位移传感器。通过数值分析,该位移传感器的测量灵敏度可以达到约2340μm/nm,相对于之前的测量方案有了极大的提高。总之,本论文的研究加深了人们对空间调制下的原子相干效应的认识和理解。这些研究对原子分子物理学、激光物理学、量子光学以及衍射光学等学科的发展具有一定的参考价值。
傅骁[3]（2018）在《LIBS中阶梯光栅光谱仪实现技术及数据处理算法研究》文中进行了进一步梳理激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）技术作为一种新兴的原子发射光谱技术,是近年来光谱分析领域的研究热点之一。LIBS具有原位检测、准无损检测、对样品要求低等诸多优势,但同时也存在许多亟待解决的问题,一方面,由于采用脉冲激光激发方式,等离子体存在时间极短,光谱采集具有显着的时间分辨特性,另一方面,在复杂样品成分检测,特别是对金属元素的检测中,原子谱线数量众多且涵盖波段范围宽广,这些要求对LIBS系统前端测量仪器和后端数据处理提出了挑战。本文依托国家高技术研究发展计划（863计划）项目“作物数字化技术研究”课题“生物环境信息的数字化获取与智能诊断技术”,以LIBS技术在土壤金属元素检测中的应用为需求,分别从LIBS中阶梯光栅光谱仪的设计及优化方法和LIBS光谱数据处理算法两方面开展研究,提出时间分辨LIBS中阶梯光栅光谱仪实现方法、宽波段像散校正方法以及LIBS特征波长选择新算法,主要研究内容归纳如下:（1）针对LIBS光谱采集问题,提出了时间分辨LIBS中阶梯光栅光谱仪实现方案,结构上基于中阶梯光栅衍射和棱镜色散理论,设计了紧凑型、宽波段、高分辨的交叉色散光路模型,电路上基于FPGA和ARM平台,构建了时间分辨微光成像系统拓扑结构,算法上结合理论成像模型和质心提取算法,提出了基于最小二乘法和多项式拟合的谱图还原优化算法。（2）针对中阶梯光栅光谱仪像质优化问题,提出了一种基于柱透镜的中阶梯光栅光谱仪宽波段像散校正方法,建立了中阶梯光栅光谱仪的像散数学模型,在光路中引入柱透镜,基于色散模型和测量波段范围优化解算柱透镜位姿参数,实现宽波段范围内像散的有效校正,仿真结果表明,校正后中阶梯光栅光谱仪成像质量显着提高,光斑RMS半径缩小近10倍。（3）针对传统光谱特征波长选择算法在LIBS中无法适用的问题,提出了一种融合间隔偏最小二乘（interval Partial Least Square,iPLS）和迭代预测权重偏最小二乘（modified Iterative Predictor Weighting-PLS,mIPW-PLS）的LIBS快速光谱特征波长选择算法,将整体光谱等分为若干区间,分别基于iPLS和全谱PLS回归系数构建校正因子并对光谱矩阵进行修正,利用mIPW-PLS实现LIBS光谱特征波长的快速选择,有效降低光谱数据维度。（4）针对传统光谱特征波长选择算法效率低下的问题,提出了一种基于全谱变量校正的自动光谱特征波长选择算法（Full Spectral Correction–mIPW-PLS,FSC-mIPW-PLS）,在mIPW-PLS基础上,分别利用波长强度与目标含量之间的相关系数、PLS回归系数建立全谱校正因子,同时构建基于特征波长数量和RMSECV（Root Mean Square Error of Cross Validation）值的选择判据,实现特征波长的自动、高效选择,与经典的遗传算法（Genetic Algorithm,GA）和连续投影算法（Successive Projections Algorithm,SPA）相比,FSC-mIPW-PLS在运行时间方面具有显着的优越性,其单次选择时长仅为GA的1/100、SPA的1/600。（5）搭建了LIBS中阶梯光栅光谱仪样机与LIBS系统实验平台,开展了标准汞灯校准实验,结果表明所研制的LIBS中阶梯光栅光谱仪满足课题指标要求,对土壤中Cu、Ba、Cr等金属元素含量开展了定量分析实验,结果表明提出的LIBS光谱特征波长选择算法可明显改善定量分析模型的预测性能,显着提高计算效率。
康静轩,梁伟民,孙康,周避,李梦凡,寻之朋[4]（2017）在《对于金属丝在准直激光照射下形成环形光的研究》文中认为准直激光照射下的金属丝,会在垂直于金属丝方向的光屏上出现环形光。本文采用在金属丝表面包裹碳颗粒的方法,分离反射光和衍射光,研究光路的组成。接着探究金属丝的半径和粗糙程度对环形光的影响。并在此基础上,测量环形光光强分布规律,结合几何光学和夫琅禾费衍射进行解释。光源也是潜在的影响因素,本文探究了不同波长激光对环形光的影响。
邓明君[5]（2017）在《双光束单脉冲三维成像装置离线对准系统研究》文中认为单脉冲分束三维成像装置是一套基于上海软X射线自由电子激光特点设计的三维X射线成像实验装置。自由电子激光已被用于进行样品的三维成像,但由于其单个脉冲的能量很高,样品照射后即被破坏,只能针对某些特殊样品（如具有特殊对称性）进行三维成像。单脉冲分束三维成像装置通过将自由电子激光单脉冲分为两束,从不同角度同时照射样品来实现一般性样品的三维CDI成像。为了使两束光能同时照射到样品上,准备采用可见光白光干涉的原理进行离线时空对准,再采用自由电子激光进行在线精调。本论文的研究工作就是搭建了一套离线对准模拟装置,利用可见光白光干涉原理进行了理论模拟并实现了时空对准,对自由电子激光双光束三维成像装置的时空对准进行了验证。论文主要包含以下两个方面:1、基于可见光白光离线对准原理设计了一套离线对准系统,并利用波动光学原理和MATLAB软件对其进行了离线时空对准原理的理论模拟,得出了等光程点移动量与光程差改变量之间的线性关系,验证了利用可见光白光干涉进行时空对准的可行性。2、根据理论模拟结果搭建了离线对准系统,并实现了时空对准,实验结果与理论结果符合较好,系统的时间调节精度为48.1fs。该系统经简单改进（更换光学镜头）,将来可直接用于自由电子激光双光束单脉冲三维成像装置的离线对准调节。
陈重琳[6]（2016）在《利用液晶空间光调制器将激光整形为平顶光束的研究》文中研究表明随着激光技术的发展,激光在人们生活中的运用越来越广泛,但是激光束的高斯光强分布在很多时候却限制了激光的运用,例如在激光雷达、激光投影印刷、激光惯性约束核聚变等技术中,通常需要光强分布均匀的平顶激光束作为光源。本文利用液晶空间光调制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LCSLM）作为整形器件,通过对求解相位分布的算法进行改进,最终在改变光束相位分布后实现了光束强度的整形,并且成功地在实验条件下得到了平顶光束;通过仿真结果与实验结果的对比,验证了改进算法的正确性。研究内容如下:（1）对目前几种光束整形方案进行简要地介绍,总结了它们各自的优缺点,最终确立了利用液晶空间光调制器进行光束整形的方案;在确定整形方案后,又对该方案中所涉及的衍射原理以及空间光调制器的相位调制原理进行了分析与介绍。（2）介绍了全局算法和局部算法的基本思想,并且对这两大类算法作了比较详细地分析。在考虑到全局算法的运算量过大、耗时过长的缺点后,本文决定用局部算法作为光束整形时计算相位分布的基本算法。随后重点介绍了局部算法中的GS（Gerchberg-Saxton盖斯贝格-萨克斯通）算法以及在此基础上引申出的Adaptive-Additive算法和MRAF算法,它们都属于迭代算法。本文利用MATLAB对整形过程进行数值的运算与理论的仿真,分析了这几种算法的优缺点,以及它们在实验上实现平顶光束输出的困难。（3）提出了一种基于MRAF算法的改进算法,由于MRAF算法得到的输出光束噪声区域杂散光太强,所以在实际光束整形实验中难以获得均匀性好的平顶光束。改进算法则克服了MRAF算法在实际光束整形中的困难,通过对改进算法的数值计算与理论仿真,在理论上得到了顶部不均匀度只有3.5%,能量利用率达到76%的平顶光束。将改进算法与上面三种算法作比较,得出了它在生成平顶光束方面的优越性。（4）设计了利用液晶空间光调制器实现光束整形的光学系统,并且在光学平台上对整形系统成功地进行了搭建。把代表相位分布的灰度图输入空间光调制器后,通过光阑滤除噪声光强,并且利用闪耀光栅的原理,消除了零级衍射光对于输出光束的影响,成功地实现了平顶光束的输出。实验结果表明,输出平顶光束的顶部不均匀度为4.7%,能量利用率为71%,实验结果与仿真结果基本符合,证明了基于MRAF算法的改进算法确实能够计算出整形元件的相位分布,实现平顶光束的输出。
朱俊伊,朱亚彬[7]（2015）在《环形光的形成与参量的依赖关系》文中指出环形光的题目出自2015年国际青年物理学家竞赛,本文设计了简单的光路,得到了环形光.通过控制变量法研究了不同物距和入射角度对所形成的环形光直径的影响,实验结果与几何关系推导出理论公式相符.定性研究了不同金属棒的直径、不同材料的细棒及光斑变化对环形光的影响.
缑龙[8]（2015）在《半导体激光阵列光谱组束的研究》文中研究表明半导体激光器具有体积小、转换效率高、价格低廉、寿命长等优点,因此半导体激光器在医疗、通信、泵浦源、工业加工等领域有广泛应用,但是半导体激光器光束质量较差这一缺点限制了半导体激光器的进一步应用,经过大量研究证实半导体激光器光谱组束的方法可以有效改善半导体激光器的光束质量,可以得到接近单个发光单元光束质量的输出。相比相干合束,光谱组束的方法可以得到大功率的输出,同时便于调制,易于实现。因此半导体激光器光谱组束技术是近年来的研究热点之一。本文研究半导体激光器的光谱组束技术,主要研究工作如下:（1）分析了衍射光栅和半导体激光器光谱组束技术的基本原理,分析了理论线宽的表达式,总结了提高半导体激光器光谱组束输出功率的主要途径:提高单个发光单元的输出功率;提高光谱组束的组束效率;增加参与光谱组束的发光单元的个数。（2）分析总结了现有LDA（diode laser array）光谱组束结构沿慢轴组束存在的问题:巴条Smile效应的影响;慢轴准直镜选取的限制。同时提出了改进结构,加入光束旋转元件（BTS）,使光谱组束的方向变为快轴,克服上述缺陷,并且利用980nm标准巴条进行了实验验证,得到了线宽7.7nm,最大功率70W,输出光束水平方向光束质量M2=1.28（0.4mm*mrad）,竖直方向光束质量M2=11.2（3.5mm*mrad）的激光输出,在对该结果分析讨论的基础上证实了这种改进结构的有效性。（3）在总结现有光谱组束结构的基础上,分析传输透镜的作用,指出传统结构的系统光程较长,不利于光谱组束,进而提出了改进结构,利用双透镜替代原传输透镜分别实现其准直和汇聚作用,并进行了实验验证,实现连续输出激光功率49.42W,电光转换效率最高42.7%,输出光束水平方向光束质量M2=1.29（0.4mm*mrad）,竖直方向光束质量M2=11.6（3.6mm*mrad）,快慢轴两个方向都接近单个发光单元的光束质量。对实验结果进行了分析讨论,证实了这种改进结构的有效性。
余伟超,杜艾,张志华,方恺[9]（2013）在《窄缝条件下影响微波单缝衍射图样的主要因素》文中认为通过测量30mm窄缝宽条件下微波单缝衍射图样,发现其主极大以及其它多处场强分布与理论图像不符.分别从单缝板边缘绕射、微波分光计底座反射和发射喇叭口干涉等方面定性探讨出现以上现象的原因,并由此提出一些改进方案.
李争路,岑剡[10]（2011）在《平行光斜入射光栅(矩孔)的衍射光场》文中研究表明在"衍射光栅光栅常量的测定"实验中用矩孔代替光栅,利用菲涅尔-基尔霍夫积分公式,计算出平行光以任意倾斜角度入射后的光场分布公式,当平行光斜入射且接收屏与矩孔平面平行时,光斑分布图形为双曲线,并结合实验图像和计算机模拟,很好地验证了公式的正确性,解释了实验中观察到的现象.
二、倾斜因子对单缝夫琅和费衍射强度的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、倾斜因子对单缝夫琅和费衍射强度的影响（论文提纲范文）
（1）拼接衍射望远镜高分辨成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 大口径空间光学望远镜研究进展 |
| 1.2.1 单体大口径空间望远镜 |
| 1.2.2 合成孔径反射式望远镜 |
| 1.2.3 拼接衍射式望远镜 |
| 1.3 拼接衍射望远镜拼接共相误差研究进展 |
| 1.3.1 传统反射式望远镜共相误差检测与校正 |
| 1.3.2 拼接衍射望远镜共相误差检测与校正 |
| 1.4 拼接衍射望远镜波前像差校正研究进展 |
| 1.4.1 衍射望远镜波前像差分析 |
| 1.4.2 衍射望远镜波前像差的校正 |
| 1.5 本文的研究目的和主要内容 |
| 第2章 拼接菲涅耳透镜衍射成像理论 |
| 2.1 标量衍射理论 |
| 2.1.1 菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 |
| 2.1.2 菲涅耳近似条件与菲涅耳衍射公式 |
| 2.1.3 夫琅和费近似条件与夫琅和费衍射公式 |
| 2.1.4 单缝和多缝的夫琅和费衍射 |
| 2.1.5 衍射光栅与闪耀光栅 |
| 2.1.6 二元衍射光栅 |
| 2.2 菲涅耳透镜衍射理论 |
| 2.2.1 圆孔的夫琅和费衍射 |
| 2.2.2 多环形孔径的光栅 |
| 2.2.3 菲涅耳波带法 |
| 2.2.4 菲涅耳透镜 |
| 2.3 拼接菲涅耳透镜成像特性分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 拼接衍射望远镜共相误差与波前像差分析 |
| 3.1 拼接菲涅耳透镜共相误差分析 |
| 3.1.1 拼接共相误差的分类 |
| 3.1.2 基于图像的拼接共相误差评价指标 |
| 3.2 菲涅耳透镜波前像差分析 |
| 3.2.1 线宽误差 |
| 3.2.2 深度误差 |
| 3.2.3 套刻误差 |
| 3.2.4 厚度均匀性误差 |
| 3.2.5 加工误差对成像波前的影响 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 拼接菲涅耳透镜共相误差与波前像差校正仿真研究 |
| 4.1 校正实验流程及仿真参数确定 |
| 4.2 拼接共相误差校正仿真 |
| 4.2.1 点目标成像下的拼接共相误差校正 |
| 4.2.2 扩展目标成像下的拼接共相误差校正 |
| 4.2.3 像差对拼接误差校正的影响 |
| 4.3 菲涅耳子镜波前像差校正仿真 |
| 4.3.1 无波前探测自适应光学技术关键参数的确定 |
| 4.3.2 基于自适应光学拼接镜波前像差校正仿真 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 衍射望远镜及拼接菲涅耳透镜波前像差校正实验研究 |
| 5.1 单孔径衍射望远镜波前像差测量与校正实验 |
| 5.1.1 单孔径衍射望远镜系统的波前像差测量 |
| 5.1.2 单孔径衍射望远镜自适应光学校正实验 |
| 5.2 拼接菲涅耳透镜的波前校正实验研究 |
| 5.2.1 拼接菲涅耳透镜的制备与共焦调节 |
| 5.2.2 拼接菲涅耳透镜的自适应光学校正 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 论文工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）空间调制下的原子相干效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非厄米光学 |
| 1.3 光栅衍射 |
| 1.4 古斯-汉欣位移 |
| 1.5 本论文的研究内容及意义 |
| 第二章 理论基础与工具 |
| 2.1 光与原子相互作用的半经典理论 |
| 2.2 夫琅禾费衍射理论 |
| 2.2.1 单缝夫琅禾费衍射 |
| 2.2.2 多缝夫琅禾费衍射 |
| 2.3 古斯-汉欣位移理论 |
| 2.3.1 稳态相位法 |
| 2.3.2 高斯光束法 |
| 第三章 非厄米原子光栅中的单边拉曼-纳斯衍射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PT对称原子光栅的单边拉曼-纳斯衍射 |
| 3.2.1 理论模型与动力学方程 |
| 3.2.2 数值结果与分析 |
| 3.3 PT反对称原子光栅中的单边拉曼-纳斯衍射 |
| 3.3.1 理论模型与动力学方程 |
| 3.3.2 数值结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无序原子光栅中的单边拉曼-纳斯衍射 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型与动力学方程 |
| 4.3 数值结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压缩诱导的巨古斯-汉欣位移及超灵敏位移传感器的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型与动力学方程 |
| 5.3 数值结果与分析 |
| 5.3.1 压缩诱导的巨古斯-汉欣位移 |
| 5.3.2 应用:超高灵敏度的位移传感器 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果及参与的科研项目 |
（3）LIBS中阶梯光栅光谱仪实现技术及数据处理算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 原子发射光谱与LIBS技术 |
| 1.2.2 中阶梯光栅光谱仪 |
| 1.2.3 光谱数据处理算法 |
| 1.3 论文主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 主要内容及章节安排 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 LIBS检测需求及总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LIBS技术原理与需求 |
| 2.2.1 LIBS技术基本原理 |
| 2.2.2 LIBS检测系统需求分析 |
| 2.3 LIBS光谱检测总体方案设计 |
| 2.3.1 LIBS光谱仪实现方法 |
| 2.3.2 LIBS光谱数据处理难点 |
| 2.3.3 系统总体方案与关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 LIBS中阶梯光栅光谱仪设计理论与方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 中阶梯光栅光谱仪数学模型 |
| 3.2.1 中阶梯光栅衍射模型 |
| 3.2.2 棱镜色散模型 |
| 3.3 紧凑型光学系统设计与参数计算 |
| 3.3.1 系统光路结构 |
| 3.3.2 中阶梯光栅选型 |
| 3.3.3 色散棱镜设计 |
| 3.3.4 准直-聚焦球面镜设计 |
| 3.3.5 位置参数设计 |
| 3.3.6 光学系统仿真 |
| 3.4 时间分辨微光成像系统设计与性能分析 |
| 3.4.1 像面参数分析 |
| 3.4.2 ICCD成像模型 |
| 3.4.3 硬件拓扑结构 |
| 3.4.4 性能测试与分析 |
| 3.5 谱图还原及波长校准优化算法 |
| 3.5.1 谱图还原模型 |
| 3.5.2 优化算法描述 |
| 3.5.3 结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中阶梯光栅光谱仪像差校正及优化方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光谱仪像差理论 |
| 4.2.1 几何像差 |
| 4.2.2 波像差 |
| 4.3 中阶梯光栅光谱仪的像差特点 |
| 4.3.1 球差 |
| 4.3.2 慧差 |
| 4.3.3 像散 |
| 4.4 基于柱透镜的宽波段像散消除方法 |
| 4.5 仿真结果与像质评价 |
| 4.5.1 仿真结果 |
| 4.5.2 像质评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 LIBS光谱数据处理算法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LIBS光谱数据特征与处理需求 |
| 5.2.1 数据特征 |
| 5.2.2 数据处理需求 |
| 5.3 光谱数据预处理 |
| 5.3.1 均值归一化 |
| 5.3.2 小波阈值去噪 |
| 5.4 经典的光谱特征波长选择算法 |
| 5.4.1 间隔偏最小二乘法 |
| 5.4.2 迭代预测变量权重偏最小二乘法 |
| 5.4.3 连续投影算法 |
| 5.4.4 遗传算法 |
| 5.5 融合iPLS及 mIPW-PLS的 LIBS快速光谱特征波长选择算法 |
| 5.5.1 算法描述 |
| 5.5.2 结果与讨论 |
| 5.6 基于全谱校正的LIBS自动光谱特征波长选择算法 |
| 5.6.1 算法描述 |
| 5.6.2 结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 LIBS中阶梯光栅光谱仪及数据处理实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 中阶梯光栅光谱仪样机搭建及实验 |
| 6.2.1 中阶梯光栅光谱仪样机搭建 |
| 6.2.2 汞灯校准实验及结果 |
| 6.3 LIBS系统搭建及定量分析实验 |
| 6.3.1 LIBS实验系统与土壤样品 |
| 6.3.2 LIBS定量分析实验及结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）对于金属丝在准直激光照射下形成环形光的研究（论文提纲范文）
| 1 实验探究 |
| 1.1 环形光形成的几何光路分析 |
| 1.2 圆柱半径对环形光形成的影响 |
| 1.3 环形光的光强分布规律 |
| 1.4 激光波长对环形光的贡献 |
| 2 结果分析 |
| 3 结论 |
（5）双光束单脉冲三维成像装置离线对准系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自由电子激光概述 |
| 1.1.1 自由电子激光的基本原理及特点 |
| 1.1.2 自由电子激光的发展和应用 |
| 1.2 双光束单脉冲三维成像装置的研究背景 |
| 1.3 论文的研究内容和意义 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 对准原理及离线对准系统设计 |
| 2.1 对准原理概述 |
| 2.2 单色光的干涉理论 |
| 2.3 白光干涉理论 |
| 2.4 离线对准系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 离线对准系统的理论模拟 |
| 3.1 对准原理的理论计算 |
| 3.1.1 空间对准原理的理论计算 |
| 3.1.2 时间对准原理的理论计算 |
| 3.2 MATLAB软件与并行计算 |
| 3.3 理论模拟的编程实现 |
| 3.3.1 空间对准理论模拟的编程实现 |
| 3.3.2 时间对准理论模拟的编程实现 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 器件选型与离线对准系统的对准调试 |
| 4.1 器件选型 |
| 4.1.1 光源和狭缝 |
| 4.1.2 透镜和分光棱镜 |
| 4.1.3 反射镜和电动位移台 |
| 4.1.4 探测器 |
| 4.2 离线对准系统的对准调试 |
| 4.2.1 空间对准调试 |
| 4.2.2 时间对准调试 |
| 4.3 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（6）利用液晶空间光调制器将激光整形为平顶光束的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光束整形的主要方法 |
| 1.2.1 非球面透镜法 |
| 1.2.2 双折射透镜组法 |
| 1.2.3 微透镜阵列整形法 |
| 1.2.4 衍射光学元件整形法 |
| 1.2.5 液晶空间光调制器整形法 |
| 1.3 相位计算法的研究现状 |
| 1.4 目前相位分布算法的局限性 |
| 1.5 主要研究内容及安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 光束整形的衍射理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 衍射理论基础 |
| 2.2.1 基尔霍夫衍射理论 |
| 2.2.2 菲涅尔衍射模型 |
| 2.2.3 夫琅和费衍射模型 |
| 2.3 夫琅和费逆衍射公式 |
| 2.4 夫琅和费变换和傅里叶变换的关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 液晶空间光调制器的相位调制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液晶的光学特性 |
| 3.2.1 液晶的分类 |
| 3.2.2 液晶的双折射特性 |
| 3.2.3 液晶的电控双折射效应 |
| 3.3 液晶空间光调制器的基本原理 |
| 3.3.1 空间光调制器 |
| 3.3.2 纯相位LCSLM的相位调制原理 |
| 3.4 灰度图与相位调制的关系 |
| 3.5 LCSLM的微观结构与零级衍射光斑的消除 |
| 3.5.1 LCSLM的光学表面特性 |
| 3.5.2 利用闪耀光栅分离衍射光斑与目标光束 |
| 3.6 水平线偏振光的生成 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 整形算法的设计与仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光束参数与评价指标 |
| 4.2.1 输入输出光束的模型 |
| 4.2.2 光束参数的评价指标 |
| 4.3 全局算法 |
| 4.3.1 模拟退火法 |
| 4.3.2 遗传算法 |
| 4.4 局部算法的介绍与仿真 |
| 4.4.1 GS算法 |
| 4.4.2 GS算法的仿真 |
| 4.4.3 Adaptive-Additive算法 |
| 4.4.4 Adaptive-Additive算法的仿真 |
| 4.4.5 MRAF算法 |
| 4.4.6 MRAF算法的仿真 |
| 4.5 改进算法的设计与仿真 |
| 4.5.1 基于MRAF算法的改进算法设计 |
| 4.5.2 改进算法的仿真 |
| 4.6 算法仿真结果的比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 整形实验与误差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验器件的选择 |
| 5.3 整形实验的过程介绍 |
| 5.4 整形实验的结果 |
| 5.4.1 零级衍射光斑的消除 |
| 5.4.2 平顶光束的获取以及光束参数的测量 |
| 5.5 系统误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
（7）环形光的形成与参量的依赖关系（论文提纲范文）
| 1实验 |
| 2实验数据及结果讨论 |
| 1)环形光的形成 |
| 2)光束从上面照射时,光斑中心到观察屏的距离对环形光直径的影响 |
| 3)光束从侧面照射时,光束与金属棒夹角对环形光直径的影响 |
| 4)光束从上面照射时,金属棒的直径对环形光直径的影响 |
| 5)定性研究透明塑料细棒及光斑变化对环形光的影响 |
| 3结束语 |
（8）半导体激光阵列光谱组束的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体激光器的发展历程及应用 |
| 1.2 改善半导体激光器光束质量的方法 |
| 1.2.1 光束整形的方法 |
| 1.2.2 相干合束 |
| 1.2.3 非相干合束 |
| 1.3 半导体激光器光谱组束的研究进展 |
| 1.3.1 半导体激光器光谱组束的提出 |
| 1.3.2 板条耦合光波导激光器的光谱组束 |
| 1.3.3 多个半导体激光阵列的光谱组束 |
| 1.3.4 半导体激光叠阵的光谱组束 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 半导体激光阵列光谱组束的理论分析 |
| 2.1 衍射光栅的原理及特性分析 |
| 2.1.1 衍射光栅的基本概念 |
| 2.1.2 闪耀光栅的特性研究 |
| 2.1.3 衍射光栅littrow角的计算 |
| 2.2 半导体激光阵列光谱组束的理论分析 |
| 2.2.1 半导体激光阵列光谱组束的原理及结构的分析 |
| 2.2.2 半导体激光阵列光谱组束系统的理论分析 |
| 2.2.3 分析提高半导体激光阵列光谱组束输出功率的途径 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 加入光学整形元件(BTS)光谱组束的研究 |
| 3.1 沿快轴方向光谱组束的优点 |
| 3.2 光谱组束器件的特性分析及参数选择 |
| 3.3 快轴光谱组束的结构及原理 |
| 3.4 快轴光谱组束的实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双透镜替代传输透镜的光谱组束研究 |
| 4.1 不对称结构的原理 |
| 4.1.1 光谱组束中传输透镜的作用 |
| 4.1.2 利用传输透镜压缩线宽存在的问题 |
| 4.1.3 光谱组束不对称结构的提出 |
| 4.2 不对称结构的实验装置及原理 |
| 4.3 不对称结构的实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间所获得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）窄缝条件下影响微波单缝衍射图样的主要因素（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 微波单缝衍射 |
| 3 影响衍射图样的几个因素 |
| 3.1 金属板两侧的绕射 |
| 3.2 圆盘金属底座的反射 |
| 3.3 喇叭口干涉及其他因素 |
| 4 结 论 |
（10）平行光斜入射光栅(矩孔)的衍射光场（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 理论分析 |
| 2.1 衍射后光场的计算 |
| 2.2 衍射前光场的计算 |
| 2.3 最终光场分布的计算 |
| 3 实验结果分析及计算机模拟 |
| 3.1 光斑在接收屏的分布 |
| 3.2 实验验证与计算机模拟 |
| 4 结束语 |
四、倾斜因子对单缝夫琅和费衍射强度的影响（论文参考文献）
- [1]拼接衍射望远镜高分辨成像技术研究[D]. 朱里程. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [2]空间调制下的原子相干效应的研究[D]. 水涛. 东南大学, 2019
- [3]LIBS中阶梯光栅光谱仪实现技术及数据处理算法研究[D]. 傅骁. 天津大学, 2018(06)
- [4]对于金属丝在准直激光照射下形成环形光的研究[J]. 康静轩,梁伟民,孙康,周避,李梦凡,寻之朋. 大学物理实验, 2017(03)
- [5]双光束单脉冲三维成像装置离线对准系统研究[D]. 邓明君. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所), 2017(07)
- [6]利用液晶空间光调制器将激光整形为平顶光束的研究[D]. 陈重琳. 武汉理工大学, 2016(05)
- [7]环形光的形成与参量的依赖关系[J]. 朱俊伊,朱亚彬. 物理实验, 2015(09)
- [8]半导体激光阵列光谱组束的研究[D]. 缑龙. 北京工业大学, 2015(03)
- [9]窄缝条件下影响微波单缝衍射图样的主要因素[J]. 余伟超,杜艾,张志华,方恺. 物理实验, 2013(02)
- [10]平行光斜入射光栅(矩孔)的衍射光场[J]. 李争路,岑剡. 物理实验, 2011(08)