导读:本文包含了轴棱锥论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无衍射散斑,数字全息幻影成像,轴棱锥相位分布,随机调制单元数目
轴棱锥论文文献综述
赵同磊[1]（2019）在《轴棱锥相位随机调制产生无衍射散斑的方法及应用初步研究》一文中研究指出无衍射光场包含无衍射光束和无衍射散斑,其特点是在自由空间传播时,具有独特的无衍射性质。无衍射贝塞尔光束作为无衍射光束家族种的一员,最早被提出,并得到了广泛的研究和应用领域的探索,其在成像方面、探测方面等领域体现出重要的研究价值和使用价值。以无衍射贝塞尔光束为基础研究发展而来的无衍射散斑,不仅具有无衍射特性,还有散斑的随机特性,体现出了比普通散斑更好的特性。由于无衍射散斑独特的性质,在幻影成像、信息加密、无损检测等领域表现出较大的前景和价值。本文对无衍射散斑产生方法及应用进行了初步研究。主要研究内容和创新点如下:一、对文献中已有的无衍射散斑产生方法进行分析归纳,根据其原理和实现方式,将其分为两大类。第二类方法,是通过数值计算对轴棱锥相位分布施加随机调制生成合成相位膜片,将合成相位膜片直接显示在纯相位空间光调制器上,再用准直激光束照射经光学空间滤波产生无衍射散斑,不需要实际器件和装置产生实际的环形光束,具有无衍射散斑参数调控灵活、光能利用率高及实现装置结构简单等优点,因此,本论文主要研究第二类方法。第二类方法中,目前有两种施加随机相位调制的方式,一种是在数值计算中对环形光束实施随机相位调制,再经傅里叶变换生成能够产生无衍射散斑的合成相位膜片,另一种是对轴棱锥相位分布直接在方位角方向实施随机相位调制生成能够产生无衍射散斑的合成相位膜片。二、在介绍第一种方法的原理和实现过程的基础上,通过数值计算模拟,研究了其所产生的无衍射散斑场的无衍射特性和散斑特性,重点研究了随机调制单元数目对散斑完备性的影响,并就原理和实现过程、无衍射特性及散斑完备性等方面与第二种方法进行比较。研究发现:(1)原理和实现过程方面,从物理原理上来说,两种方法没有本质上的区别,第一种方法是频域调制,第二种是空域调制,不同点主要体现在生成合成相位膜片的实现过程。(2)在产生的无衍射散斑的无衍射特性方面,最大无衍射距离和平均散斑颗粒大小是由所依据的轴棱锥相位梯度参数、空间光调制器参数及照射光波的波长决定的,在器件参数和波长相同的情况下,两种方法产生的散斑场在无衍射特性方面相同的。(3)在散斑完备性方面,第一种方法中影响完备性的主要因素是随机相位调制单元数目,随机相位调制单元数目越多,散斑场的完备性越好;第二种方法中影响完备性的主要因素是方位角细分数目,方位角细分数目越多,散斑场的完备性越好;频谱面上的随机相位调制单元数目和空域面上的方位角细分数目具有某种对应等价关系。叁、在实验方面,(1)采用液晶纯相位空间光调制器对第一种方法进行实验研究,实验结果验证了数值计算模拟中的分析和结论。(2)对采用DMD实现纯相位调制产生无衍射散斑进行了初步实验研究。四、在无衍射散斑应用方面,提出将无衍射散斑应用于数字全息幻影成像,并进行了初步实验研究,就高斯散斑与无衍射散斑数字全息幻影成像进行了比较,初步研究结果发现,由于无衍射特性,无衍射散斑数字全息幻影成像提高了成像系统的分辨率和景深。本文的研究内容对无衍射散斑的产生、评价及其应用领域的研究具有一定的参考价值。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25）
杨贵洋,马国鹭,曾国英[2]（2019）在《轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响》一文中研究指出为了探究轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响,建立了叁种相对理想锥镜母线的偏离模型,即母线向内侧凹陷、外侧凸出、顶点呈双曲线分布的轴棱锥透镜.推导了各偏离锥镜的振幅透过率函数,并基于菲涅耳衍射理论对平面波经叁种母线偏离锥镜的出射光场及光强分布进行了理论分析与数值模拟.结果表明:锥镜母线内凹时,光场强度变小,焦深延长,纵截面光场逐渐发散,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变大;锥镜母线外凸时,光场强度激增,焦深变短,纵截面光场逐渐汇聚,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变小;锥镜顶点呈双曲线分布时,光场振荡加剧,场强和焦深几乎不变,纵截面光场发散后逐渐恢复至均匀分布状.研究结果可为分析轴棱锥透镜锥面加工误差对无衍射光束传播特性的影响、进一步完善无衍射光束衍射场理论,以及拓宽其工程应用范围等提供参考.(本文来源于《光子学报》期刊2019年01期）
田博,徐恭勤,黄宏纬,蒲继雄,洪嫣[3]（2018）在《径向偏振涡旋光束经轴棱锥后的传输特性》一文中研究指出通过实验和理论研究了径向偏振涡旋光束经过轴棱锥后的聚焦特性,并根据Collins公式推导了径向偏振涡旋光束经过轴棱锥聚焦后的光强分布,以及相关参数对径向偏振涡旋光束经过轴棱锥聚焦的影响加以实验验证。研究发现,径向偏振涡旋光束经过轴棱锥聚焦后产生无衍射光束,并且当拓扑荷数m=1时,轴向光强不为零。聚焦区域的光强分布随着传输距离z和拓扑荷数改变而改变。可以通过改变拓扑荷数改变捕获粒子的类型。并且研究了m=0与m=1,z=1000mm时的偏振分布,发现拓扑荷数m=1时所得到的无衍射光不再是径向分布,并且相位奇点消失。理论仿真和实验结果一致。这些研究成果对于径向偏振涡旋光束的应用有着重要的意义。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年08期）
刘晓庆[4]（2018）在《衍射轴棱锥的设计与制造技术研究》一文中研究指出无衍射贝塞尔光束具有中心光斑尺寸小、在传播方向上不发散等光学特性,这些特性使其在光镊、非线性光学、激光准直等领域得到广泛关注。虽然传统折射轴棱锥能产生无衍射贝塞尔光束,但是衍射轴棱锥与传统折射轴棱锥相比同样可以产生无衍射贝塞尔光束,且具有小型化、轻量化、可集成化等优点。本文基于传统折射轴棱锥设计分析衍射轴棱锥,并对衍射轴棱锥进行了加工与检测。首先,根据传统折射轴棱锥的位相函数,通过位相压缩得到最大位相调制为2π的衍射轴棱锥,基于角谱衍射理论,建立平行高斯光束入射衍射轴棱锥的理论分析模型。详细分析了周期宽度以及入射光的束腰半径和波长对衍射轴棱锥光强分布的影响。结果表明,衍射轴棱锥的周期宽度越大无衍射贝塞尔光束中心光斑半径和最大无衍射距离越大,入射光束束腰半径越大最大无衍射距离越大,最大无衍射距离随入射光波长的增加而减小。其次,基于衍射轴棱锥的位相函数,设计了螺旋轴棱锥和轴棱锥阵列两种光学元件,建立了理论分析模型,分析了二者在单色高斯光束入射下的衍射光强分布。结果表明,螺旋轴棱锥产生贝塞尔光束的阶数与其拓扑电荷数相同,轴棱锥阵列可以产生阵列无衍射贝塞尔光束。最后,利用单点金刚石超精密车床对所设计的衍射轴棱锥进行车削加工,通过探针式轮廓仪和白光干涉仪对衍射轴棱锥的表面轮廓以及表面粗糙度进行检测,检测结果表明,加工的表面轮廓与设计值基本吻合,表面粗糙度控制在4nm以内,验证了加工参数设置和刀具参数选择的合理性。(本文来源于《长春理工大学》期刊2018-06-01）
刘晓庆,薛常喜[5]（2018）在《基于轴棱锥的衍射光学元件设计及其光场分析》一文中研究指出衍射光学元件具有小型化、轻量化等优点。依据传统轴棱锥的相位函数,设计了衍射轴棱锥、螺旋轴棱锥和轴棱锥阵列叁种衍射光学元件的相位函数;根据角谱衍射理论,建立了平行光入射衍射光学元件的光场分析模型,数值分析了叁种衍射光学元件在单色高斯激光束照射下的光场分布特性。模拟结果表明,衍射轴棱锥与传统轴棱锥相比具有相同的光束传输特性,可以在聚焦深度内产生无衍射贝塞尔光束;螺旋轴棱锥产生贝塞尔光束的阶数与拓扑电荷数相同;轴棱锥阵列可以产生无衍射贝塞尔光束阵列。所提衍射光学元件可以应用于激光加工以及成像等领域。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年04期）
谢晓霞,纪佳位,王硕琛,吴逢铁[6]（2016）在《无衍射Mathieu光束经轴棱锥的聚焦特性》一文中研究指出基于Mathieu-Hankel波理论分析了Mathieu光束经轴棱锥后的聚焦特性,并利用菲涅尔衍射积分理论及稳相法,推导出Mathieu光束经轴棱锥后的准确解析表达式.数值模拟了无衍射Mathieu光束经轴棱锥线性聚焦后的光场在不同传播距离处的截面光强分布及轴上光强分布.理论分析及数值模拟均表明无衍射Mathieu光束经轴棱锥聚焦后会产生周期性Mathieu光束.研究结果对扩展Mathieu光束的应用范围提供了理论依据.(本文来源于《光子学报》期刊2016年02期）
陈姿言,何艳林,陈婧,吴逢铁[7]（2015）在《理想轴棱锥与圆顶轴棱锥对无衍射光束的聚焦特性》一文中研究指出分析圆顶轴棱锥与理想轴棱锥对Bessel光束的聚焦特性.基于广义的惠更斯-菲涅耳衍射积分理论推导出Bessel光经过理想轴棱锥和圆顶轴棱锥后的光强表达式,并对理想轴棱锥与圆顶轴棱锥聚焦的Bessel光束的传输特性进行描述,数值模拟不同截面下的光强分布图和径向光强分布图.研究结果表明:圆顶轴棱锥和理想轴棱锥都可以产生周期性的局域空心光束(Bottle beam),但是相比于理想轴棱锥,圆顶轴棱锥所产生的Bottle beam周期较短,并且中心光强较强,暗斑尺寸较小.(本文来源于《华侨大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期）
谢晓霞,李冬,吴逢铁[8]（2015）在《椭圆孔径与轴棱锥系统产生带状近似无衍射光束》一文中研究指出基于菲涅耳衍射理论,硬边孔径的复高斯函数展开法及稳相法研究了椭圆孔径与轴棱锥系统的光束传输特性,推导出了高斯平面波经轴棱锥衍射后产生的无衍射光场的表达式,数值模拟了不同传播距离处的截面光强分布,并设计了实验进行验证。用电荷耦合器件(CCD)拍摄得到不同传播距离处的光强分布。实验和模拟结果均表明平面波经椭圆孔径和轴棱锥系统后可获得具有马丢光束特征的带状无衍射光束。研究结果对无衍射光束在光学无损检测、条码扫描等应用上具有重要的指导作用。(本文来源于《光学学报》期刊2015年01期）
吴志伟[9]（2014）在《锥台和轴棱锥系统产生的尺寸可调局域空心光束》一文中研究指出为了解决现有光学系统产生局域空心光束尺寸不易调整的问题,提出了一种由不同底角的锥台和正轴棱锥组合而成的新型光学系统。采用衍射积分和汉克尔波理论对该系统的光束变换特性进行了分析,可知平面波通过新型光学系统后将产生局域空心光束,且通过改变两个光学元件之间的相对位置可以调节局域空心光束的尺寸。在此基础上结合几何光学理论给出局域空心光束相关参量的计算公式;并采用光学分析软件TRACEPRO模拟了新型光学系统中局域空心光束不同位置处的光强分布及其随锥台与正轴棱锥之间距离的变化。结果表明,软件模拟的结果与理论分析的结果基本一致,新型光学系统能够产生尺寸可调的局域空心光束。(本文来源于《激光技术》期刊2014年05期）
李冬,吴逢铁,谢晓霞[10]（2014）在《基于轴棱锥产生近似无衍射Mathieu光束的新方法》一文中研究指出提出了一种基于轴棱锥产生零阶近似无衍射Mathieu光束的新方法,利用轴棱锥聚焦具有椭圆高斯振幅调制的平面波,得到近似零阶无衍射Mathieu光束.根据椭圆高斯平面波经轴棱锥衍射的衍射积分公式,对光强分布进行了数值模拟,依据几何光学模型计算了近似无衍射Mathieu光束的最大无衍射距离,并设计了实验对理论模拟的结果进行了验证.实验采用柱透镜和准直扩束系统变换圆高斯光束产生具有椭圆高斯振幅调制的平面波,用轴棱锥聚焦该平面波后得到近似无衍射Mathieu光束,实验结果与理论模拟和计算相符.(本文来源于《物理学报》期刊2014年15期）
轴棱锥论文开题报告
（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：
为了探究轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响,建立了叁种相对理想锥镜母线的偏离模型,即母线向内侧凹陷、外侧凸出、顶点呈双曲线分布的轴棱锥透镜.推导了各偏离锥镜的振幅透过率函数,并基于菲涅耳衍射理论对平面波经叁种母线偏离锥镜的出射光场及光强分布进行了理论分析与数值模拟.结果表明:锥镜母线内凹时,光场强度变小,焦深延长,纵截面光场逐渐发散,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变大;锥镜母线外凸时,光场强度激增,焦深变短,纵截面光场逐渐汇聚,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变小;锥镜顶点呈双曲线分布时,光场振荡加剧,场强和焦深几乎不变,纵截面光场发散后逐渐恢复至均匀分布状.研究结果可为分析轴棱锥透镜锥面加工误差对无衍射光束传播特性的影响、进一步完善无衍射光束衍射场理论,以及拓宽其工程应用范围等提供参考.
（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。
轴棱锥论文参考文献
[1].赵同磊.轴棱锥相位随机调制产生无衍射散斑的方法及应用初步研究[D].山东大学.2019
[2].杨贵洋,马国鹭,曾国英.轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响[J].光子学报.2019
[3].田博,徐恭勤,黄宏纬,蒲继雄,洪嫣.径向偏振涡旋光束经轴棱锥后的传输特性[J].激光杂志.2018
[4].刘晓庆.衍射轴棱锥的设计与制造技术研究[D].长春理工大学.2018
[5].刘晓庆,薛常喜.基于轴棱锥的衍射光学元件设计及其光场分析[J].激光与光电子学进展.2018
[6].谢晓霞,纪佳位,王硕琛,吴逢铁.无衍射Mathieu光束经轴棱锥的聚焦特性[J].光子学报.2016
[7].陈姿言,何艳林,陈婧,吴逢铁.理想轴棱锥与圆顶轴棱锥对无衍射光束的聚焦特性[J].华侨大学学报(自然科学版).2015
[8].谢晓霞,李冬,吴逢铁.椭圆孔径与轴棱锥系统产生带状近似无衍射光束[J].光学学报.2015
[9].吴志伟.锥台和轴棱锥系统产生的尺寸可调局域空心光束[J].激光技术.2014
[10].李冬,吴逢铁,谢晓霞.基于轴棱锥产生近似无衍射Mathieu光束的新方法[J].物理学报.2014