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基于虚拟光波场的菲涅耳衍射计算及应用研究 被引量:7
1
作者 刘志强 宋庆和 +2 位作者 刘超 桂进斌 李俊昌 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期196-199,共4页
为满足特定观测区域光波场的较高空间分辨率要求,提出一种在衍射计算中引入虚拟光波场,利用初始光波场的取样数表示观测平面任意区域衍射场的计算方法。通过应用该方法对具体实例进行模拟计算,结果表明该方法在观测区域所获得的有效信... 为满足特定观测区域光波场的较高空间分辨率要求,提出一种在衍射计算中引入虚拟光波场,利用初始光波场的取样数表示观测平面任意区域衍射场的计算方法。通过应用该方法对具体实例进行模拟计算,结果表明该方法在观测区域所获得的有效信息量增加,所获得的衍射场空间分辨率可以达到5.2×10-3 mm/pixel,而S-FFT计算获得的衍射场空间分辨率为26.6×10-3 mm/pixel。并且在基于该方法的彩色数字全息波前重建的实验研究中,所得结果表明该方法能够取得更好的重建效果。 展开更多
关键词 菲涅耳衍射 彩色数字全息 虚拟光波场 衍射计算
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基于衍射计算的激光束变换应用研究 被引量:1
2
作者 傅纪斌 姚建华 +2 位作者 胡晓冬 陈君 董辰辉 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期49-50,共2页
通过建立等效近似光学系统,研究了激光加工用的抛物面反射聚焦系统的光学变换特征,并根据标量衍射理论,导出任意给定入射光束在通过光学系统后不同空间平面上光束的强度分布,并对实际检测的高功率高阶混合多模激光束通过聚焦系统后的光... 通过建立等效近似光学系统,研究了激光加工用的抛物面反射聚焦系统的光学变换特征,并根据标量衍射理论,导出任意给定入射光束在通过光学系统后不同空间平面上光束的强度分布,并对实际检测的高功率高阶混合多模激光束通过聚焦系统后的光强分布做了详细的计算。结果表明,衍射计算的结果与实验相吻合。 展开更多
关键词 衍射计算 激光变换 抛物面反射镜 激光加工
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不同衍射计算方法比较及误差分析
3
作者 刘江涛 李洪儒 +1 位作者 邓国亮 周寿桓 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第12期18-29,共12页
对多种衍射计算方法进行了比较及误差分析,为衍射计算方法的合理选择提供了指导。研究表明衍射距离小于波长的情况下,经典标量衍射或矢量衍射都有较大误差,需要使用电磁场仿真软件进行计算;波长量级下矢量衍射模型较为准确;一般距离下,... 对多种衍射计算方法进行了比较及误差分析,为衍射计算方法的合理选择提供了指导。研究表明衍射距离小于波长的情况下,经典标量衍射或矢量衍射都有较大误差,需要使用电磁场仿真软件进行计算;波长量级下矢量衍射模型较为准确;一般距离下,矢量衍射与标量衍射计算结果几乎一致。标量衍射模型中积分法和角谱法计算结果的差距随着衍射距离的增加逐渐增大。相同物理尺寸下积分法的结果更加准确。增加网格采样点数只能够提高积分法的精度,对于角谱法可以通过增加衍射平面的物理尺寸来降低计算误差。通过物理实验验证了计算结果的正确性。 展开更多
关键词 衍射计算 标量衍射 矢量衍射 角谱传输
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基于VC++软件在衍射计算中的应用
4
作者 孟云昆 李重光 石胜辉 《科技经济市场》 2007年第9期173-174,共2页
光波衍射分布计算和光波传输、变换的研究,在光学信息处理等领域有着重要的理论价值和实用价值.选择合适的计算公式及相应的软件技术,可以大大的简化计算,提高衍射计算的效率.随着计算机技术的迅速发展,目前已有多种计算机语言可以编制... 光波衍射分布计算和光波传输、变换的研究,在光学信息处理等领域有着重要的理论价值和实用价值.选择合适的计算公式及相应的软件技术,可以大大的简化计算,提高衍射计算的效率.随着计算机技术的迅速发展,目前已有多种计算机语言可以编制计算程序,选择适当的计算机语言对计算和编程都很重要.本文主要通过VC++与Matlab编程在衍射计算、数字全息中进行比较,讨论使用VC++编程的优点. 展开更多
关键词 衍射计算 VC++ 菲涅尔衍射
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基于MATLAB的衍射场模拟计算 被引量:23
5
作者 钱晓凡 胡涛 张晔 《昆明理工大学学报(理工版)》 2004年第3期132-134,151,共4页
光的衍射现象研究 ,不仅具有重要的理论意义 ,而且在光学仪器研制和成象分析等均有重要价值 .针对衍射计算困难的问题 ,选择合适的计算公式 ,并基于科学计算软件MATLAB5 .3编写计算程序 ,使计算得变得简洁 ,大大提高了实验的效率 .用MAT... 光的衍射现象研究 ,不仅具有重要的理论意义 ,而且在光学仪器研制和成象分析等均有重要价值 .针对衍射计算困难的问题 ,选择合适的计算公式 ,并基于科学计算软件MATLAB5 .3编写计算程序 ,使计算得变得简洁 ,大大提高了实验的效率 .用MATLAB编程得出的计算结果与用数码相机记录的衍射图样进行比较 。 展开更多
关键词 衍射计算 MATLAB 菲涅尔衍射 傅立叶变换 卷积
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光线追迹在离轴激光变换系统衍射计算中的应用 被引量:5
6
作者 李俊昌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期637-643,共7页
将几何光学的空间光线追迹方法与光的衍射理论相结合,通过建立等效近似光学系统,详细研究了一种已经在激光热处理中获得应用的非近轴激光变换系统。
关键词 激光变换 光线追迹 衍射计算 激光热处理
原文传递
计算衍射学中的Fourier方法
7
作者 何保利 《计算物理》 CSCD 北大核心 1992年第A01期520-520,共1页
计算衍射是计算物理学的最新分枝之一。本文主要论述计算衍射Fourier方法的的基本理论、数学物理模型及其在三维重构分析中的应用。在计算衍射Fourier方法中,计算衍射晶体点阵的每一组平面的衍射波可以分解为一个基波和若干谐波。基波... 计算衍射是计算物理学的最新分枝之一。本文主要论述计算衍射Fourier方法的的基本理论、数学物理模型及其在三维重构分析中的应用。在计算衍射Fourier方法中,计算衍射晶体点阵的每一组平面的衍射波可以分解为一个基波和若干谐波。基波给出一级Bragg反射,谐波给出次级Bragg反射。每一反射的强度与相应的正弦分量的振幅成正比,计算衍射晶体中各点的密度ρ(x,y,z)可以定量形式表示为: 展开更多
关键词 计算衍射 傅氏分析 重构 三维
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计算全息检测非球面的模拟计算研究 被引量:5
8
作者 胡特 张海涛 +1 位作者 庞永杰 钱晓凡 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期44-46,共3页
非球面与球面相比具有更好的光学性质,应用越来越广泛,但一直受到光学加工和检测技术的限制。用计算全息的方法对非球面进行干涉检测,是目前最成功和最重要的检测方法之一,但在实际应用中,由于待测光和参考光通过计算全息(CGH)后各自均... 非球面与球面相比具有更好的光学性质,应用越来越广泛,但一直受到光学加工和检测技术的限制。用计算全息的方法对非球面进行干涉检测,是目前最成功和最重要的检测方法之一,但在实际应用中,由于待测光和参考光通过计算全息(CGH)后各自均有多级衍射光,其传播方向和干涉情况又受参考光照射方向及衍射距离的影响,导致在实验中不容易判别光路调节是否正确,以及哪一组干涉图样是我们真正需要的。针对这个问题,我们对计算全息检测非球面整个过程中的衍射、干涉进行了模拟计算,通过改变参数,得到了一些有益的结果,通过它们能对实验进行预判和指导,从而避免盲目性和误判。 展开更多
关键词 计算全息 非球面检测 模拟计算 衍射计算
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柯林斯公式的D-FFT计算 被引量:4
9
作者 李俊昌 《计算物理》 CSCD 北大核心 2008年第3期330-334,共5页
将柯林斯公式及其逆运算表示为卷积形式,导出对应的传递函数,讨论使用快速傅里叶变换(FFT)计算柯林斯公式时满足取样定理的条件,基于研究结果,给出光波通过一光学系统的衍射场计算及根据衍射场重建入射平面光波场的实例。
关键词 衍射计算 柯林斯公式 快速傅里叶变换
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菲涅耳衍射变换及其在二元光学设计中的应用 被引量:3
10
作者 李俊昌 《昆明理工大学学报(理工版)》 2004年第4期221-225,共5页
导出菲涅耳衍射的逆运算表达式 ,定义菲涅耳衍射变换 ,并基于二元光学设计的Gerch berg -Saxton(GS)算法 ,将菲涅耳衍射变换用于二元光学元件的设计 。
关键词 衍射计算 二元光学 光学设计
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粒子场数字全息诊断中的再现算法研究 被引量:5
11
作者 徐青 曹娜 +5 位作者 黑东炜 曹亮 马继明 张占宏 韩长材 雷岚 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期969-973,共5页
粒子场的数字全息诊断中,良好的再现算法能够在较短的时间内给出高质量的再现像。利用标准粒子板模拟单层面的粒子场,使用大面阵CCD实现同轴数字全息记录,得到了大尺寸的数字全息图。针对4种数字全息再现算法,本文从再现图像的质量、再... 粒子场的数字全息诊断中,良好的再现算法能够在较短的时间内给出高质量的再现像。利用标准粒子板模拟单层面的粒子场,使用大面阵CCD实现同轴数字全息记录,得到了大尺寸的数字全息图。针对4种数字全息再现算法,本文从再现图像的质量、再现全息图的大小和计算速度3个主要方面进行了比较研究,结果表明角谱算法(FFT-AS)具有再现图像背景均匀,再现结果中无物理图像压缩,可以再现大尺寸的全息图且具有较快计算速度的优点,适合于粒子场同轴数字全息图的再现计算。 展开更多
关键词 数字全息 衍射计算 再现算法 粒子场
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基于并行梯度下降算法模拟高功率固体激光装置的相干合成(英文) 被引量:2
12
作者 杨雨川 罗晖 +4 位作者 李富全 王逍 黄小军 冯斌 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期875-880,共6页
多路光的相干合成是高功率固体激光装置的关键技术之一。基于合成模型,对4组tilt/tip-piston镜采用并行梯度算法,通过模拟计算实现了光束间的位相锁定和相干合成。结果表明有限次算法迭代次数内,相干合成时远场焦斑10μm半径范围内的强... 多路光的相干合成是高功率固体激光装置的关键技术之一。基于合成模型,对4组tilt/tip-piston镜采用并行梯度算法,通过模拟计算实现了光束间的位相锁定和相干合成。结果表明有限次算法迭代次数内,相干合成时远场焦斑10μm半径范围内的强度比约为非相干合成时的4倍。基于高频响应驱动器和对应的高速控制算法将有可能实现高功率固体激光装置多路输出光束间的相干合成。 展开更多
关键词 相干合成 光学追迹 衍射计算 高功率固体激光 并行梯度下降算法 tilt/tip-piston镜
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角谱衍射公式的快速傅里叶变换计算及在数字全息波面重建中的应用 被引量:36
13
作者 李俊昌 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1163-1167,共5页
从取样定理出发,对角谱衍射公式及逆运算的快速傅里叶变换(FFT)进行了研究。基于研究结果,讨论数字全息研究中物光通过一个光学系统到达CCD探测器的波面重建问题,提出物光场的逆运算追迹重建及像空间波面重建两种方法。最后,通过数字全... 从取样定理出发,对角谱衍射公式及逆运算的快速傅里叶变换(FFT)进行了研究。基于研究结果,讨论数字全息研究中物光通过一个光学系统到达CCD探测器的波面重建问题,提出物光场的逆运算追迹重建及像空间波面重建两种方法。最后,通过数字全息实验及波面重建计算,对两种波面重建方法的可行性作出证明。 展开更多
关键词 衍射计算 数字全息 波面重建
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菲涅耳衍射及柯林斯公式的快速傅里叶变换计算 被引量:3
14
作者 李俊昌 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期529-532,共4页
在衍射的快速傅里叶变换 (FFT)计算中 ,为减小频谱混叠对计算结果的影响 ,应尽可能缩小取样间隔对函数进行离散。然而 ,大数目的取样对于容量有限的 FFT程序通常会形成困难。本文通过对频谱混叠能量及菲涅耳衍射积分的研究 ,提出误差跟... 在衍射的快速傅里叶变换 (FFT)计算中 ,为减小频谱混叠对计算结果的影响 ,应尽可能缩小取样间隔对函数进行离散。然而 ,大数目的取样对于容量有限的 FFT程序通常会形成困难。本文通过对频谱混叠能量及菲涅耳衍射积分的研究 ,提出误差跟踪计算方法。利用这种方法 ,只要用小容量 FFT程序 。 展开更多
关键词 衍射计算 菲涅耳衍射 傅里叶变换 柯林斯公式
原文传递
基于相位恢复技术的二维相位解包络算法
15
作者 胡晓军 郑子文 +1 位作者 戴一帆 李圣怡 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期26-29,共4页
介绍一种新型的二维相位解包络算法。该算法的原理是将被解包络的相位作为输入光场,通过光学衍射计算得到其远场衍射光场的光强分布,然后使用相位恢复算法进行优化计算,得到一组用于表达连续波面的最佳Zernike多项式参数。此算法的特点... 介绍一种新型的二维相位解包络算法。该算法的原理是将被解包络的相位作为输入光场,通过光学衍射计算得到其远场衍射光场的光强分布,然后使用相位恢复算法进行优化计算,得到一组用于表达连续波面的最佳Zernike多项式参数。此算法的特点在于,结合已成熟的相位恢复算法,波面解包络的唯一性和准确性可得到充分的保证;同时利用光场衍射计算,可方便地通过对衍射光强的滤波实现对相位噪声的抑制。实验验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 二维相位解包络 相位恢复 Zemike多项式 衍射计算
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热敏采样图像在红外强激光变换系统性能研究中的应用
16
作者 李俊昌 马琨 +2 位作者 桂进斌 李重光 郑启光 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期26-28,共3页
使用热敏纸测量红外激光强度分布 ,利用衍射的角谱理论计算一种强激光变换光学系统的光束变换特性。根据计算结果及计算机图像处理技术模拟热敏纸采样图像 ,与实际采样图像进行比较 。
关键词 衍射计算 激光与物质相互作用 激光热处理
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数字全息波前准确重建的实验研究 被引量:2
17
作者 向东 桂进斌 +3 位作者 刘超 郑立婷 楼宇丽 宋庆和 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期406-410,共5页
为了得到数字全息图波前的准确重建场,采用常见的波前重建算法进行实验研究和理论分析,得到了物光波通过非单一介质传播时的等效距离,并利用该等效距离修改常用波面重建公式中的相关参量,与柯林斯公式对数字全息图进行重建的结果进行比... 为了得到数字全息图波前的准确重建场,采用常见的波前重建算法进行实验研究和理论分析,得到了物光波通过非单一介质传播时的等效距离,并利用该等效距离修改常用波面重建公式中的相关参量,与柯林斯公式对数字全息图进行重建的结果进行比较分析,发现当物光波通过非单一介质时,采用等效距离修正的重建公式或者柯林斯公式均能得到准确的数字全息再现像。结果表明,采用等效距离对数字全息图进行波前重建的结果与采用柯林斯公式重建的结果一致,此方法能够简化光波通过非单一介质时对数字全息图的波前准确重建。该研究结果可为显微数字全息及数字全息检测应用提供有益的参考。 展开更多
关键词 全息 等效重建距离 柯林斯公式 衍射计算
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基于Matlab的激光光斑模拟 被引量:1
18
作者 景磊 赵振兴 +1 位作者 宋东瑶 郑继明 《西北大学学报(自然科学网络版)》 CAS 2009年第4期5-12,共8页
采用基于Matlab的小容量FFT(比如256×256)程序,将取样窗口划分为若干个全等的小矩形,对每个小矩形内离散点的复振幅作FFT变换,然后将所有变换结果叠加,再乘以复数相位因子,相当于对整个物面上点进行菲涅耳衍射计算,利用这... 采用基于Matlab的小容量FFT(比如256×256)程序,将取样窗口划分为若干个全等的小矩形,对每个小矩形内离散点的复振幅作FFT变换,然后将所有变换结果叠加,再乘以复数相位因子,相当于对整个物面上点进行菲涅耳衍射计算,利用这种方法可以迅速的实现高精度的轴对称傍轴光学系统中的激光衍射计算。 展开更多
关键词 FFT 衍射计算 MATLAB
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Crystal structures and elastic properties of Ti(Cu,Pt)2 and Ti(Cu,Pt)3 phases 被引量:1
19
作者 Wei-jing ZENG Kun HU +3 位作者 Hua-shan LIU Hai-long PENG Ge-mei CAI Zhan-peng JIN 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第7期1839-1848,共10页
This paper focused on the crystal structures of two new ternary phases,Ti(Cu,Pt)2 and Ti(Cu,Pt)3,which were studied by X-ray powder diffraction data using Rietveld method.Electron probe microanalysis was used for samp... This paper focused on the crystal structures of two new ternary phases,Ti(Cu,Pt)2 and Ti(Cu,Pt)3,which were studied by X-ray powder diffraction data using Rietveld method.Electron probe microanalysis was used for sample composition examination.Elastic properties of these phases were further measured by nano-indentation,and meanwhile calculated with first-principle(FP)calculations.It is found that the crystal structure of Ti(Cu,Pt)2 is of orthorhombic cell space group Amm2(No.38)with structural prototype of VAu2.The resolved structure of Ti(Cu,Pt)3 is of tetragonal Al Pt3 type,belonging to the space group P4/mmm(No.123).The nano-indentation measurement and FP calculations show that the elastic modulus of Ti(Cu,Pt)2 increases firstly then decreases with Pt content,whereas that of Ti(Cu,Pt)3almost linearly increases with Pt content. 展开更多
关键词 Ti-Cu-Pt phase crystal structure X-ray diffraction first-principle calculations elastic properties
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Different Influences of Lanthanum and Cerium on Stability of Y Zeolite and Their DFT Calculations 被引量:1
20
作者 Yu Shanqing Tian Huiping +2 位作者 Dai Zhenyu Zhu Yuxia Long Jun (Research Institute of Petroleum Processing,SINOPEC,Beijing 100083) 《China Petroleum Processing & Petrochemical Technology》 SCIE CAS 2011年第1期16-23,共8页
In this paper,the different influences of lanthanum (La) and cerium (Ce) species on the stability of Y zeolite were studied by X-ray diffractometry (XRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),and multinuclear (27Al,2... In this paper,the different influences of lanthanum (La) and cerium (Ce) species on the stability of Y zeolite were studied by X-ray diffractometry (XRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),and multinuclear (27Al,29Si) solidstate nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR).It was found that the stability of Y zeolite could be enhanced by the introduction of La or Ce species;however,the former effect was more remarkable than the latter.These results were also confirmed theoretically by density functional calculations.There was a strong interaction between the rare earth (La or Ce) species and Y zeolite clusters,which restrained the formation of extra-framework aluminum and enhanced evidently the stability of Y zeolite.Furthermore,the interaction between La species and Y zeolite was stronger than that of Ce species with Y zeolite. 展开更多
关键词 Y zeolite LANTHANUM CERIUM STABILITY density functional theory INTERACTION
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