近场照度均匀的LED阵列设计

通过分析多颗LED组成的各种阵列在近场平面上的照度分布,来设计可实现近场照度均匀的LED排列方式和距离。基于LED的光强分布,构建单颗LED的光强分布模型（并非朗伯分布）,给出了方程和等式用于计算不同排列方式下的LED分布距离和封装密度,以实现近场平面上的照度均匀。     

发光二极管路灯光强空间分布的非线性优化设计

道路照明的首要目的是满足使用者的视觉需求,在此前提下还应尽可能降低能耗实现节能环保,这两点均与道路灯具的光强空间分布密切相关。而很难用一种通用的光强分布适用不同的道路和灯具安装条件。针对主干路、次干路、支路3种典型道路类型,提出了根据具体道路、安装条件以及驾驶员视觉光环境需求逆向设计灯具最节能光强空间分布的思路,并建立了以驾驶员视觉光环境需求为约束、以灯具总光通量最小为目标的非线性优化模型,将路面照度分布表述为余弦多项式并利用分级优化方法进行了求解。得到了3种典型道路条件下发光二极管(LED)路灯的最佳光强空间分布,相比现基于照度均匀分布设计的LED路灯光强分布,驾驶员视觉光环境质量显著改善,且灯具节能30%左右。     

大学物理实验激光衍射教学仪器的改进

针对大学物理基础光学实验中衍射光强分布测量中存在的问题,设计了用单片机控制步进电机带动光探头移动,将单片机与光强检测器结合,通过电路改进、程序编写等工作,成功改进了激光衍射实验仪,有效提高激光衍射实验光强测量精度.     

基于自制暗箱测量光电效应中光强与光电流的关系

本文基于自制的“暗箱”实验装置,通过3种方法来验证光电流与光强的关系:一是通过控制光电管两端的电压研究不同光强下光电管两端的伏安特性曲线;二是通过在相同光强下改变光电管与光源的距离研究光电管的光电特性曲线;三是通过光强传感器直接测定光电流与光强的关系.以上3种方法的实验数据均通过PASCO平台进行实时采集和分析,获得了未达到饱和时光电流随光强增加而增大的实验结果.     

部分相干无衍射光束经环形孔径的传输特性

理论上利用高斯谢尔模型和交叉谱密度的传播公式得到部分相干Bessel光束经过环形孔径的光强表达式.通过Mathcad软件数值模拟光强表达式,得到在不同传播距离的截面光斑图,结果表明部分相干Bessel光束在经过环形孔径后会产生空心光束.实验中以绿光LED为光源,经轴棱锥聚焦得到部分相干Bessel光束,在其无衍射距离内放置环形孔径.使用体视显微镜照相系统拍摄部分相干Bessel光束经过环形孔径的衍射光斑图,得到的结果与模拟结果吻合.     

轴棱锥——透镜系统的光束传输与变换

对平面波经过轴棱锥--透镜系统的整个演绎过程进行详细的理论分析,数值模拟和实验验证.平面波经过轴棱锥产生横向光场不变的近似无衍射光,在最大无衍射距离内加入合适透镜将产生局域空心光束(Bottlebeam),而空心光束的尺寸可通过改变透镜焦距进行控制.当光束继续传播,贝塞尔(Bessel)光发生自重建(Self-reconstruction),但重建的Bessel光将会发散,光强随着传播距离增大而迅速下降,且中心亮斑尺寸也迅速增大.通过引入另一聚焦透镜对光束进行修正,恢复了Bessel光束的无衍射的特性.利用显微镜-CCD光束分析系统获得不同传播距离的截面光强分布,实验结果和理论分析及数值模拟相吻合.     

线阵CCD在光学实验上的应用

用CCD作光探测元件,采用典型AD12-2模数卡和计算机组成采集系统,能够实现自动采集光强数据,并用已知光谱线进行波长定标,来测定其他谱线的波长,实验快速、结果可靠。     

天候、背景对微光观察仪探测距离的影响

微光观察仪是在微弱光条件下用来观察目标的一种仪器,探测距离是它的一项重要指标。介绍了用实验方法研究天候、背景对微光观察仪探测距离的影响。根据照度的不同,通过测量出夜视仪的作用距离,可准确地表示出人在夜间对目标发现、识别、辩认的程度。将一个目标同其所处的背景或其它目标相区别,得出了具有一定价值的结论。     

LP—1激光功率计原理及其在物理实验中的应用

在光学实验中有很多需要测量光强的实验,如光度测量、光学成象系统的照度、菲涅耳衍射的光强分布、偏振光的研究、迈克尔逊干涉仪测量光源的相干长度、菲涅耳公式的研究等。常用的测光元件有光敏电阻、硒光电池、硅光电二极管和光电倍增管。光敏电阻的线性较差,仅在弱光和小范围(如一个数量级)内光电导和照度之间可作线性     

多壁碳纳米管光限幅特性的研究

用化学气相沉积法制备了多壁碳纳米管,并将其溶解在甲苯溶液中.用波长为1064nm的皮秒脉冲激光测量该样品的透过率,发现了非常明显的光限幅特性.当入射光强较小时,透射光强度随入射光强度的增大而增大,输出与输入为线性关系;随着入射光强的增大,透射光强增长的速度明显变慢,并逐渐趋于饱和.当入射光强度较小时,样品的透过率接近100%;而当入射光强为8GW/cm²时,非线性透过率达到30%.根据三光子吸收理论计算,理论拟合与实验结果非常符合,说明多壁碳纳米管的三光子吸收产生了光限幅效应.实验测 关键词： 多壁碳纳米管 光限幅 三光子吸收     

远距离探测拉曼光谱特性

为了发展远距离探测未知或危险物质的方法, 设计并建立了近同轴可见光远距离拉曼光谱探测实验装置, 对硝酸盐固体样品进行了距离为2-10 m的拉曼光谱测量, 初步研究了拉曼信号强度与激发光功率、探测距离、样品浓度及样品表面方向之间的关系. 实验观察到三种硝酸盐在1050 cm^-1附近的拉曼谱线, 其微小的差异可作为识别特征. 硝酸铵的特征拉曼谱线强度正比于激发光功率, 近似平方关系; 与探测距离之间趋向于二次反比关系; 与样品浓度接近指数关系; 与样品表面朝向有近似余弦函数的关系.     

微机偏振光测试方法研究

利用单片机，集数据采集、存贮、显示结果为一体，成功地显示了偏振光的光强分布，并可测量其相对强度和照度．     

计算机单缝衍射光强分布曲线的拟合

先将单缝衍射光强分布的实验数据用五点三次平滑处理,以减少误差。再用牛顿插值求出光强分布公式中的单缝宽度。从而用计算机得出拟合曲线。     

空气中尘土的浓度测量及其应用

当一定频率的光照到特定的金属表面时，金属会产生光电子并产生光电流，其光电流的大小与光强成正比，而光强与发射光的光强和光在传播过程中的煤质有关。当射光强一定时，其光电流大小与媒质有关。当光线穿过一定浓度尘土的空气时，其光电流大小与媒质浓度成反比，根据这一原理，我们可以通过测量光电流的大小来测量尘土的浓度。     

利用光强分布测试仪测量蔗糖溶液的旋光率及其浓度

介绍了利用光强分布测试仪测量蔗糖溶液的旋光率及其浓度的方法.用光强分布测试仪测量光强,采用数字检流计采集数据,通过马吕斯定律计算出旋光度,从而求出蔗糖溶液的旋光率及其浓度.详细介绍了测量原理,并通过实例介绍了具体测量方法,给出了实验结果.     

一种光学频率梳绝对测距的新方法

采用光学频率梳的高精度绝对距离测量技术在航空航天、科学研究和工业生产等领域都发挥着重要作用.提出一种利用光学频率梳技术,通过检测光强实现绝对距离测量的新方法,研究了光学频率梳发出脉冲的时间相干性,分析了光强与被测距离之间的关系、干涉条纹峰值点位置与被测距离之间的关系.建立了基于Michelson干涉原理的测距系统,通过测量光强信息得到被测距离.以高精度纳米位移平台的位移量作为长度基准进行了绝对测距实验,在每个被测距离点都重复进行了10次实验,将10次实验测得的光强值取平均后用于距离的计算.实验结果表明,该方法可以实现绝对距离测量,在10μm测量范围内,最大误差为47 nm.因此,该方法可以应用于大尺寸高精度的绝对距离测量.     

光子扫描隧道显微镜光场模拟与分析

采用“分割光束”的方法模拟计算了光子扫描隧道显微镜样品表面近场光强。用平面波对一维结构光盘进行的初步计算结果表明其表面近场光强分布相当复杂，一般情况下近场光强分布并不能真实地描述表面结构，近场光强受到表面结构很强的调制，当针尖与样品间距增大时，光强分布上会迭加上一些微小的波动。光强分布和样品表面结构之间会产生位移，这可能影响利用扫描近场光学显微进行纳加工和定位，将数值计算结果与他人的实验结果进行了     

椭圆偏振光验证实验的数据处理方法

椭圆偏振光经过检偏器得到的光强并不是椭圆形的分布，但是可以通过对实验数据的适当处理得到椭圆．本文提出了一种新的处理方法，并给出了其理论推导和利用计算机软件的实现过程．     

直边衍射光强分布的实验验证

利用光电传感器与旋转运动传感器，由计算机数据采集得到直边衍射的光强分布，分析其光强分布特征。结果表明与理论分析一致。     

超高斯涡旋光束在空间中的传输特性

研究了超高斯涡旋光束光强最大值、光斑半径以及环围能量半径等参数随传输距离和拓扑荷数的变化规律,并与高斯涡旋光束做了比较,结果表明:超高斯涡旋光束的光斑半径和环围能量半径随拓扑荷数及传输距离呈近似线性关系;对同一拓扑荷数和传输距离,高斯涡旋光束的能量较超高斯涡旋光束要发散;当拓扑荷数较大时,超高斯涡旋光束的光斑半径比高斯涡旋光束更大。针对光束质量研究了广义光束质量因子随传输距离和拓扑荷数的变化,结果表明传输距离足够远时,拓扑荷数较小的超高斯涡旋光束具有更好的光束质量。