光场调制论文-段易通,朱家晓,吴坚

光场调制论文-段易通,朱家晓,吴坚

导读:本文包含了光场调制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光场调制,叁维成像,相位解调,多媒体教学

光场调制论文文献综述

段易通,朱家晓,吴坚[1](2019)在《结合公共多媒体的光场调制相位成像技术及教学应用》一文中研究指出研究设计了一种利用公共多媒体的光场调制相位成像实验教学系统,系统由辅助照明和图像记录两部分组成,其中的辅助照明部分可由教室的公共多媒体投影仪实现,利用该教学系统可直接在课堂上现场演示操作过程.系统中采用了四步相移与傅里叶频谱分析两种不同的相位解调算法实现叁维像的数字化重构,并且针对于两种算法编写了软件操作界面,软件演示了算法过程并对原理做出解释,从而更易于学生对光场调制相位成像原理的理解.(本文来源于《大学物理》期刊2019年02期)

李阳龙,吴凌远,沈欢欢,刘国栋,王伟平[2](2018)在《基于光场调制的纳秒激光图案化石墨烯研究》一文中研究指出激光加工技术在石墨烯制备领域得到了许多应用。目前激光图案化石墨烯的方法多为激光逐点扫描,而单次辐照实现图案化加工的方法鲜有报道。通过间光调制器改变激光的光场,使光束聚焦成图案,单次辐照直接在石墨烯样品上烧蚀实现图案化。控制激光能量为合适的值时可将石墨烯清晰地图案化而不损伤硅基底。通过拉曼光谱扫描成像发现石墨烯加工边缘清晰,精度达到μm量级,具有加工速度快、无需移动样品等特点。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年12期)

贺敬文[3](2017)在《太赫兹光场调制超表面器件的设计与表征》一文中研究指出太赫兹波在电磁波谱中位于红外与微波之间,随着太赫兹波的产生以及探测技术的发展,太赫兹技术受到了广泛关注。由于太赫兹波具有单光子能量低、穿透性好、以及较高的谱分辨率等特征,太赫兹技术能够被广泛应用于安全检查、生物医学以及通信等领域。一直以来,绝大多数的研究者都致力于开发高功率的太赫兹源,以及高灵敏度的太赫兹探测器,并取得了一定的研究进展。为了满足实际的应用需求,研究人员正在努力发展小型化和集成化的太赫兹系统。然而,在太赫兹波段仍然缺乏各种功能调制器件。现有的太赫兹波调制器效率低且体积庞大,如石英波片,聚乙烯透镜等器件。这一现状不仅影响太赫兹技术的发展,还会阻碍小型化太赫兹系统的研发进程。因此,开发体积小、质量轻的太赫兹功能器件也是一项非常重要的研究工作。超表面是一种由亚波长天线组成的人工结构,不仅可以有效减小传统光学系统的尺寸,还可以通过设计实现自然界中不存在的有效介电常数和磁导率。基于局域表面等离子体共振特性,超表面可以被用于调制电磁波的振幅和相位。超表面概念的提出为各种太赫兹调制器的设计提供了机遇。本论文提出了设计太赫兹光场调制超表面器件的普遍方法,并总结了组成超表面器件的C形金狭缝天线对散射波振幅和相位的调制规律。基于这一设计原理,设计了叁种太赫兹光场调制超表面器件和一种可调谐超表面器件。具体工作概括如下:基于超表面设计了太赫兹涡旋相位板,产生了拓扑数分别为1、2、3的太赫兹涡旋光场。在实验中,利用太赫兹全息成像系统探测了产生的涡旋光场初始平面上的振幅和相位分布。在光路中加入高阻硅透镜将涡旋光束聚焦,通过Z扫描的方法研究了拓扑数为1的太赫兹涡旋光场的远场传播特性,包括光强和相位的演化。基于杨顾(YG)相位恢复算法设计了工作频率为0.8 THz的焦点间隔分别为2 mm和3 mm的四焦点、九焦点太赫兹超表面透镜。这些多焦点透镜的大小只有10×10 mm2,透镜的尺寸不随着焦点个数的增多而增大。实验测试结果表明,设计的多焦点超表面透镜具有良好的聚焦与成像功能。对多焦点透镜色散特性的研究表明,设计的太赫兹四焦点透镜具有800 GHz的聚焦带宽,在0.8THz频率处可以达到33.92%的衍射效率。设计了叁种不同参数的太赫兹自聚焦光束全息超表面。提出的全息超表面能够同时记录自聚焦光场初始平面上的振幅和相位分布。产生的环形艾里光场能够在自由空间传播的过程中突然聚焦,聚焦的位置与理论计算值相符。在太赫兹波段利用超表面产生自聚焦光束的方法还可以被扩展到其他波段,尤其是可见光波段。用超表面来代替空间光调制器(Spatial light modulator,SLM)能够大大减小系统的复杂性,并能有效地避免SLM引入的零级斑,提高能量利用率。基于二氧化钒(VO2)的绝缘-金属相变特性,将太赫兹超表面透镜与VO2膜结合,设计了温控的太赫兹超表面透镜。实验结果表明,通过改变透镜的温度能够控制聚焦的焦点强度。当样品温度低于337 K时,焦点强度达到最大值;当样品温度高于353 K时,焦点消失;当样品温度处于337-353 K之间时,焦点的强度随温度的改变而改变。这种超薄的可调谐太赫兹透镜有望被用于智能太赫兹系统或温度传感器中。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-07-01)

朱振东[4](2017)在《基于掩模重构技术制备多尺度表面等离激元迭层圆柱台器件及光场调制》一文中研究指出多尺度纳米结构表现出独特的光电效应,在亚波长光电子器件、生化传感器、超分辨光学成像、全光集成等领域有广泛应用,受到国内外学者和业界广泛关注。本文围绕多尺度表面等离激元器件的理论设计、加工制备及实验验证与应用,展开深入研究。理论上,提出了基于二元光学原理设计了一种具有实际应用效果的叁台阶纳米圆柱台新型表面等离激元器件,实现纳米光场精确调控,不仅得到了电磁场显着增强的场热点,而且还能深度调控热点空间位置,使得热点能置于器件的上表面,而不是传统的纳米间隙,极大的方面了测量与应用。制备工艺中,发展了掩模重构纳米加工新技术,结合多参数各项异性刻蚀技术,解决了多尺度多台阶表面等离激元器件的加工制备中关键工艺技术问题。更值得一提的是掩模重构技术可以广发推广应用于其他叁维器件的精确制备。实验中,开展了表面增强拉曼光谱的生化传感应用,由于光场的显着增强并纳米会聚于纳米结构的上表面,这一点不同于传统的纳米间隙,显着提高了测量结果的重复性和一致性,提高了器件实际应用品质。(本文来源于《2017第六届国际新材料大会会刊》期刊2017-06-14)

钱毅[5](2016)在《基于光场调制和二次规划的相位恢复研究》一文中研究指出相位包含了光场中的绝大部分信息,并在X射线与晶体成像、电子显微镜学、量子力学、衍射成像和全息显示等研究领域中有着十分广泛的应用。然而由于光的波长很短而频率很高,现有的设备无法直接探测到相位信息,只能从强度测量中恢复出丢失的相位。因此,如何从强度测量中恢复出相位是一个非常重要的研究问题。关于相位恢复问题,目前大致有叁类算法:经典的迭代相位恢复算法、基于强度传输方程的相位恢复算法和基于凸优化的相位恢复算法。经典的迭代相位恢复算法,对选取的初始相位较为敏感,且迭代出的解不一定是全局最优解,甚至有时会陷入死循环。基于强度传输方程的相位恢复算法在某种程度上解决了经典的迭代相位恢复算法的解的不确定性问题,但是该方法在求解方程时计算量较大。基于凸优化的相位恢复算法利用提升技术,将相位恢复问题转化成一个秩最小化的凸优化问题,在满足一定的测量次数条件下,有较好的恢复结果。本论文首先总结了相位恢复的典型算法,然后针对其中两类问题展开了研究,主要工作如下:(1)研究了基于强度传输方程的相位恢复方法,提出了基于光场调制与径向基函数的相位恢复算法。首先利用空间光调制器对光场调制的便利性,设计了-个基于空间光调制器和4f相结合的光学系统,并通过空间光调制器分别在x和y两个不同方向(与传播方向z轴垂直)上加载正弦光栅对光照进行振幅调制;然后记录下在z0=4f的中心聚焦平面和向前传播dz距离的散焦平面的两幅图像强度,并根据获得的两幅图像的强度信息由调制光下的强度传输方程计算出物体的相位梯度;最后利用径向基函数展开和最小二乘法由相位的梯度信息恢复出原始相位。模拟实验结果验证了所提算法的有效性。(2)研究了稀疏信号的相位恢复问题,提出了基于二次规划与自相关相结合的相位恢复算法。论文对近几年提出的PhaseLift算法、CPR算法和PhaseCut算法等几种典型的基于凸优化的相位恢复方法进行了研究,并改进了PhaseCut算法,使其在较少的测量次数下可用于稀疏信号的相位恢复。首先由自相关确定信号的支撑集,即稀疏信号中非零元素的位置;然后利用PhaseCut算法对支撑集对应的相位信息进行恢复,得到一个恢复信号;最后根据支撑集将剔除的零元素补齐到所恢复信号的对应位置,即可得到最终的恢复信号。实验结果表明,所提方法在较少的测量次数下可以有效地恢复稀疏信号。(本文来源于《安徽大学》期刊2016-05-01)

白阳[6](2016)在《抑制光场调制增强效应的熔石英元件损伤修复形貌设计研究》一文中研究指出熔石英作为聚焦透镜和衍射元件的主要基体材料,广泛应用于ICF激光驱动装置中。然而,工作于紫外光波段的熔石英元件在高功率激光作用下还表现出易损伤的特性,目前,叁倍频激光诱导熔石英元件损伤已经成为限制ICF激光驱动装置负载能力提升的重要因素。CO2激光修复技术作为当前最为成熟且有效的熔石英元件损伤修复技术,在抑制元件损伤增长,提升装置负载能力,降低装置运行成本等方面发挥着巨大作用。然而,C02激光修复技术并不能达到理想的修复效果,修复点将引起元件表面形貌发生变化,导致修复元件下游的光场分布出现调制增强区域,从而对分布在该区域的光学元件造成损伤威胁。本文以避免调制增强效应对下游元件的级联损伤威胁为目标,以标量衍射理论为基础,通过数值模拟与实验验证相结合的方式,系统研究了修复点形貌特征结构对其下游光传输所造成的调制影响规律,并结合当前修复工艺对修复点形貌设计提出了理论性指导。主要内容包括:(1)利用光学显微镜、WYKO白光干涉仪、XP-200接触式轮廓仪等相关检测仪器,系统研究了C02激光非蒸发式修复点形貌特征结构,建立了典型的带有边缘凸起的高斯形修复点数值模型,基于标量衍射理论进行了相关数值模拟,结合实验验证,得到了非蒸发式修复点特征形貌参数(修复深度、宽度、凸起高度及其相对位置等)对下游光传输产生的调制影响规律。研究发现,靠近修复元件位置的环形调制极大值光场分布主要受修复点深度的影响,且随复点深度的增大而逐渐增大,远离修复元件位置的轴上调制极大值主要受边缘凸起高度的影响,且随凸起高度的增加而逐渐增大。(2)结合蒸发式修复可以精确控制修复点形貌特征,建立了不同类型宏观形貌的修复点叁维数值模型,通过对比不同类型修复点对下游光传输产生的影响,研究发现,在相同尺寸情况下,叁类修复点中抛物形修复点形貌设计最为合理;(3)结合当前研究现状,利用聚焦小光斑二次加工修复点形貌,探索了二次加工对修复点下游调制光场分布所造成的影响,研究发现,二次加工有助于修复更大尺寸的损伤点,且可以有效控制下游光场调制极大值分布位置。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2016-04-01)

白阳,张丽娟,廖威,周海,张传超[7](2016)在《熔石英损伤修复坑下游光场调制的数值模拟与实验研究》一文中研究指出系统研究了熔石英激光损伤修复后的形貌特征,根据测量数据建立了典型的损伤修复坑叁维模型,利用标量衍射理论并结合快速傅里叶变换算法研究了修复坑在351 nm激光辐照下游光场调制的分布规律.研究表明,修复坑引起的光场调制会使得下游不同距离位置处出现环形光场增强区和轴上位置光场增强点;环形光场增强区位置距离修复元件较近,其环形调制极大值主要受修复坑深度的影响,且随修复坑深度的增大而逐渐增加;轴上位置光场增强点位置距离修复元件较远,其轴上调制极大值主要受修复坑边缘凸起高度的影响,且随凸起高度的增大而快速增加;环形调制极大值或轴上调制极大值增大的同时,其分布位置与修复元件之间的距离均会逐渐减小.实验验证表明,利用叁维修复坑模型得到的下游光场调制数值模拟结果与实验测量结果具有较好的一致性.本研究结果对控制熔石英元件损伤修复形貌特征以抑制调制增强效应给出了具体的控制方向,对修复工艺的改进与完善提供了非常有意义的参考.(本文来源于《物理学报》期刊2016年02期)

田润妮[8](2015)在《熔石英体内杂质对激光光场调制的研究》一文中研究指出激光应用于惯性约束核聚变的设想被提出及理论和技术上得到证实后,大型激光驱动系统的研制受到许多国家的重视。光学元件的抗损伤能力一直是制约高功率激光系统发展的一个瓶颈,其表面及体内含有的各种缺陷是诱导光学元件损伤的主要原因之一。熔石英光学材料是激光系统中常用的光学元件原材料之一,在材料熔炼及元件加工过程中难以避免地会引入杂质颗粒。杂质颗粒对入射激光的吸收和调制会导致光学元件损伤阈值下降。目前对杂质热效应已有深入研究和共识,而关于杂质对入射光场调制作用的研究不多而且没有给出一个定量的关系。本文针对熔石英内球形杂质颗粒对入射光场的调制作用,进行了理论建模和计算分析。论文的主要研究内容和结果如下:基于Mie散射理论,建立了熔石英体内球形杂质颗粒对入射光场调制的叁维模型,针对杂质参数(尺寸、折射率)和激光参数(波长、平面波、高斯波束)对调制光场的影响进行了计算仿真和分析。研究结果表明,对于波长为355 nm的平面波入射,如果杂质颗粒的半径小于?/10,杂质对光场的调制影响不大,可以忽略。当颗粒半径大于?/10时,对非耗散杂质,光强增强因子(light intensity enhancement factor,LIEF)随杂质折射率与熔石英折射率差值的增大而增大,局部可以达到102量级。当折射率小于熔石英的折射率时,后向散射强于前向散射;对于耗散杂质,其折射率虚部越大,LIEF受折射率实部的影响越小,前向散射强度随杂质颗粒半径的增大先上升后下降,当半径大于?/2时,后向散射随杂质颗粒半径增大而增大,且后向散射强于前向散射。光强最强处的位置距杂质颗粒表面的最近距离L受杂质的折射率和半径的影响。对于高斯波束入射,杂质周围光强分布规律与平面波类似,但是束腰半径对LIEF的影响较大,当高斯波束的束腰半径大于10倍波长时,可以将高斯波束入射退化为平面波入射的情况。总之,杂质就像埋藏在熔石英内部的微透镜,它对入射光场调制引起局部光场增强对光学元件的损伤有很大的影响。本文结果对于实际应用中熔石英的处理有一定的指导意义,在光学元件制备过程中降低杂质颗粒含量,特别是大尺寸颗粒,可以有效的提高光学元件的抗激光损伤能力从而延长其使用寿命。(本文来源于《西南科技大学》期刊2015-06-01)

蔡月飞,吕志伟,李森森,王雨雷,朱成禹[9](2013)在《赫兹型微裂纹光场调制增强作用的系统研究》一文中研究指出通过改变裂纹的倾角、宽度和深度参数,模拟了赫兹型裂纹在不同参数下对光场调制能力的不同.模拟发现,倾斜角度为20.9到45之间的裂纹危害最大,倾角大于45小于48.2的裂纹危害也十分大,而倾斜角度为45时的裂纹危害最小.对于30倾角的赫兹型裂纹,一定范围内,赫兹型裂纹深度的增加会导致其光场调制增强能力呈二次方关系增加,但宽度的增加不会使其光场调制增强作用增加.裂纹深度和宽度的增加可以用来近似裂纹的演化过程,所以裂纹的扩展导致了其光场调制能力的增加,进而导致损伤增长速率的加快,这和e指数损伤增长规律相符.(本文来源于《物理学报》期刊2013年23期)

周琦,陆俊发,印建平[10](2013)在《空间光调制器对入射光场调制特性的实验研究》一文中研究指出提出了实验上在特定光路条件下测量液晶空间光调制器的偏振调制特性的原理与方法,探索了定标液晶空间光调制器对入射偏振光分别进行相位调制与振幅调制时调制特性的原理与实验方法,实验测定了LC-SLM在特定光路条件下分别进行偏振调制、相位调制与振幅调制时的调制特性参数。(本文来源于《液晶与显示》期刊2013年03期)

光场调制论文开题报告

(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:

激光加工技术在石墨烯制备领域得到了许多应用。目前激光图案化石墨烯的方法多为激光逐点扫描,而单次辐照实现图案化加工的方法鲜有报道。通过间光调制器改变激光的光场,使光束聚焦成图案,单次辐照直接在石墨烯样品上烧蚀实现图案化。控制激光能量为合适的值时可将石墨烯清晰地图案化而不损伤硅基底。通过拉曼光谱扫描成像发现石墨烯加工边缘清晰,精度达到μm量级,具有加工速度快、无需移动样品等特点。

(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。

光场调制论文参考文献

[1].段易通,朱家晓,吴坚.结合公共多媒体的光场调制相位成像技术及教学应用[J].大学物理.2019

[2].李阳龙,吴凌远,沈欢欢,刘国栋,王伟平.基于光场调制的纳秒激光图案化石墨烯研究[J].强激光与粒子束.2018

[3].贺敬文.太赫兹光场调制超表面器件的设计与表征[D].哈尔滨工业大学.2017

[4].朱振东.基于掩模重构技术制备多尺度表面等离激元迭层圆柱台器件及光场调制[C].2017第六届国际新材料大会会刊.2017

[5].钱毅.基于光场调制和二次规划的相位恢复研究[D].安徽大学.2016

[6].白阳.抑制光场调制增强效应的熔石英元件损伤修复形貌设计研究[D].中国工程物理研究院.2016

[7].白阳,张丽娟,廖威,周海,张传超.熔石英损伤修复坑下游光场调制的数值模拟与实验研究[J].物理学报.2016

[8].田润妮.熔石英体内杂质对激光光场调制的研究[D].西南科技大学.2015

[9].蔡月飞,吕志伟,李森森,王雨雷,朱成禹.赫兹型微裂纹光场调制增强作用的系统研究[J].物理学报.2013

[10].周琦,陆俊发,印建平.空间光调制器对入射光场调制特性的实验研究[J].液晶与显示.2013

标签:;  ;  ;  ;  

光场调制论文-段易通,朱家晓,吴坚
下载Doc文档

猜你喜欢