无衍射光束在生物显微成像中的应用

无衍射光束近年来广受关注,其无衍射、自修复和自加速的传播特性在微观成像应用中显示出潜在的优势。无衍射特性可抑制光束在传播过程中的衍射,有助于提升成像的分辨率。自修复特性可使光束在透过强散射介质后快速恢复波前,提高成像景深和信噪比。自加速特性可增加光场信息的有效探测维度,实现多维重构成像。本综述结合几类生物显微成像技术特点,介绍以贝塞尔光束、艾里光束为代表的无衍射光束在高分辨生物显微成像中的应用研究进展。     

干涉光束波面形态和全息光栅衍射场的像差

本文引入GAUSS理想球面波的概念,详细讨论了干涉光束的不同波面形态对全息光栅的衍射波像差的影响,最后提出了消像差的途径。     

无衍射光束在激光三角测量系统中的应用研究

无衍射贝塞耳光束是近年来国内外极为重视的一个新兴研究领域.这种光束同时具有焦深长,中心光斑小的特点.利用这一特点,作者首次提出将其作为入射光束应用于激光三角测量系统,以解决传统激光三角测量系统无法满足大量程与高分辨率测量要求的问题.文中给出了无衍射光束的理论及实现方法.在三角测量物 象位置关系的基础上,设计了无衍射激光三角测量系统及其参数并给出了实验结果.理论分析与实验结果表明,这种新型系统明显优于传统的三角测量系统.     

高斯光束对颗粒衍射测量的影响

理论推导了高斯光束的圆孔夫琅和费衍射结果并与平行平面波的圆孔夫琅和费衍射结果进行比较,数值计算和理论分析表明,当激光光束的束宽半径远大于圆孔半径时,两者的衍射结果是非常接近的;当激光光束的束宽半径接近于圆孔半径时,高斯光束的衍射偏离平行光衍射。考虑光强的高斯分布,给出了某一粒度颗粒群的衍射结果。     

无衍射贝塞尔光束杨氏弹性模量测量系统

设计了一套非接触杨氏弹性模量测量系统,且在该系统中采用无衍射贝塞尔光束提高 测量精度及范围。     

应用付里叶成象现象测量小直径激光束的波前曲率

一种既简单而又快速的测定小直径激光束的曲率半径的方法已经提出而且已被实验证明。这种方法建立在用空间相干光照明的付里叶成象的基础上,而且详细地介绍了在不能应用光学平板剪切干涉法时,对非扩展高斯激光束的测量方法。     

关于衍射与无衍射光束

分析了衍射与无衍射光束的特点,讨论了无衍射光束的判据,指出衍射实质上是波动方程的非本征解光束在传输过程中趋于本征解光束的特点。     

激光衍射法在测量肌节长度中的应用

肌节是肌肉收缩的最小机能单位,肌肉作功能力大小与其长度有密切关系。但在活体标本特别是在整块肌肉上测量肌节长度是非常困难的,因而一种简单快速地测量肌节长度的方法将有助于从细胞分子水平阐明肌肉收缩机制。用激光衍射法测量肌节长度,方法简单易行。我们用以测量横纹肌的肌节长度,获得满意结果。     

近衍射极限半导体激光束波面检测

在星间半导体激光通信系统中，如何检测发射光束波面的质量是个较难处理的问题，为了较好地解决这一问题，在简单介绍白光横向双剪切干涉仪的基础上，报道了用此干涉仪对近衍射极限半导体激光光束波面的检测，在此基础上推导出计算远场发散度的公式。实验测得近场光束的波高差为0．2A，通过夫朗和费衍射求得光束的发散度仅为64．8μrad，这表明光束接近光学衍射极限。同时，表明双剪切干涉仪灵敏度高、实用性好。     

高斯型激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变

由于激光畸变所产生的现象及其形成的物理机制十 分丰富,对畸变激光传输特性的研究已然成为一个重要的光学类课题。对此本文将以激光的 圆孔衍射作为切入,采用Zernike多项式函数拟合相位畸变元件的方法,探讨具有高斯型分布 的激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变。进一步分析波长、传播距离及函数的阶数对光束畸 变的影响。结果显示,在畸变影响下,由于相散畸变因子作用导致光束 发生对称性退化,引起光束发生分裂,中心光强位置发生偏移,产生像散和离焦畸变现象。 而Zernike多项式函数中q 值会显著影响畸变中光束发生分裂的数量,且随激光波长和传播距离的增大,其畸变影响增 强,像散和离焦变得越明显。     

Hartmann—Shack传感器在光束质量测量中的应用

Hartmann-Shack探测器是广泛应用在适应光学技术、光学加工检测及激光光束质量检测等方面的一种新型波前探测技术。本文在介绍了Hartmann-Shack传感器原理的基础上,着重讨论了它在激光光束质量测量方面的应用.     

无衍射光束的新概念

无衍射光束的新概念四川大学光电科学技术系吕百达，蔡邦维，张彬，黄文龙本文对美国Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ大学Ｄｕｔｓｉｎ等人提出的“无衍射光束”的新概念，实验室产生近似无衍射光束的方法，无衍射光束的物理含义及其传输变换特性作了综合评述，并结合我们的研究工作进...     

激光-CCD系统衍射谱分析法测量成象光学系统的光学传递函数

以OTF(光学传递函数)评价成象光学系统的象质目前是一个较为成功的方法。但对于象高倍显微物镜那样的高分辨率光学系统,由于受探测器线性范围和空间分辨率限制,用普通象面扫描方法很难测得象点附近的光强分布;越是分辨率高的镜头,光强分布的细节越容易被探测器丢失。因此目前国内外尚还没有满意的测量高倍显微物镜OTF的方法。而用目前的探测器,由抽样定理和测量实践,证明测量高分辨率光学系统的衍射功率谱是可能的。与象面扫描     

无衍射光束的传输

本文使用稳相法对无衍射光束的传输特性作了详细的理论分析,并与高斯光束作了比较.选用轴棱镜产生近似零阶贝塞尔光来的方案,进行有关零阶见塞尔光束传输特性的实验研究,取得了在误差范围内实验与理论计算一致的结果.     

无衍射光束的产生

罗彻斯特大学研究人员已找到了一种避免光束衍射的新方法，可以产生直径小于0.75波长的光斑。研究者杜宁(J. Dunin)说，关键要求是在比中心朿斑大得多的孔径中使光产生贝塞尔函数分布。贝塞尔函数中心光斑不随距离而散开，但在某一点处光斑强度急剧下降。     

相干光束在吸收液体中的不稳定自衍射现象

在实验上研究了相干光束在吸收液体中的不稳定自衍射过程。效率的测量与计算值作了比较，结果表明，计算数据和实验数据之间的偏差随能量的增加而增大。描述了实现受激热散射激光器的实验。     

反常衍射近似在测量圆柱形粒子粒径分布中的应用

在光全散射法颗粒粒径测量中,基于米氏(Mie)理论的计算方法只能求出均匀球形粒子的消光系数,而且计算复杂。通过反常衍射近似(ADA)代替米消光系数,可以简化粒径分布的反演过程。对使用反常衍射近似方法计算圆柱形粒子消光系数的可行性以及限制条件进行深入的研究,并在非独立模式算法下,采用遗传算法反演粒径分布。仿真结果表明,当粒子的相对折射率在一定范围内时,利用反常衍射近似反演圆柱形粒子的粒径分布是完全可行的,反演结果稳定、可靠。对消光值测量结果加入3％相对误差时,反演误差为5．7％。该方法具有简单、直观、计算速度快等优点,适合颗粒粒径的在线测量。     

激光衍射技术在石墨卷材厚度自动测量中的应用

文中将激光衍射技术的测量推广到一个新的应用领域，即对宽度达1．5m的柔性石墨卷材进行测量。高质量的宽幅石墨卷材应用前景很广，但其生产过程要求必须有配套的实时、无损伤的测量监测系统。文中以小功率的激光器作为光源，提出了一套可以对其厚度和均匀性进行在线测量的方案－－以相对比较测量法测厚度，以多点测量测均匀性。文中讨论了测量系统一些重要相关参数的选取；对测量装置给出了一些从实践中总结的改良措施；还对衍射条纹的信号处理进行研究。