仿生分形光栅衍射自成像效应的研究

发布时间：2021-05-12 02:47

　　光栅是周期性结构物体的总称,光栅的Talbot效应是指光栅在单色平面波照射下的特定距离处所形成的自成像效应。自一百多年前Talbot首次提出泰伯效应以来,Talbot效应作为一种重要的光学衍射现象在相位全息、空间滤波、Talbot阵列照明、非线性光学、信息编码等诸多方面得到了广泛的研究。分形则指长程有序而短程无序的结构,它具有自相似性和尺度不变性的特殊性质。分形的概念也深入到建筑学、材料学、统计学和物理学等多个不同领域。近年来,分形光栅由于同时兼有光栅和分形的性质成为光学信息处理领域的热点之一。分形结构在自然界中是普遍存在的,如显微镜下昆虫的眼睛就具有分形结构的特征,为此在成像中表现出并行成像、精确定位和偏振敏感性的光学规律。本文的研究基于仿生分形光栅结构开展弯曲光栅、仿生分形光栅自成像效应的研究。通过系统的研究探究了仿生分形光栅的泰伯效应与传统光栅泰伯效应的成像规律的异同。论文工作首先针对分形表征的复杂性,提出仿生分形光栅的设计方法,然后利用衍射理论分析仿生分形光栅衍射的一般规律,并巧妙设计和制作了分形光栅,探究其自成像效应的物理理论。本论文的内容安排如下:第一章为本文的绪论部分。该... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光栅及其衍射自成像效应的研究背景
    1.2 分形及其分形结构的理论描述
    1.3 分形光栅及其衍射的研究背景
    1.4 本论文的主要内容
第二章 光栅泰伯效应的理论基础
    2.1 光栅衍射区域的划分
    2.2 标量衍射理论
    2.3 光栅的泰伯效应
    2.4 结论
第三章 两维光栅的大小可控自成像的研究
    3.1 引言
    3.2 大小可控光栅自成像的实验研究
    3.3 弯曲光栅衍射的理论分析与数值模拟
        3.3.1 弯曲光栅的菲涅耳衍射
        3.3.2 弯曲光栅的夫琅和费衍射
    3.4 结论
第四章 弯曲仿生分形光栅的大小可控自成像的研究
    4.1 引言
    4.2 弯曲仿生分形光栅的产生
    4.3 弯曲分形光栅的自成像效应的理论分析
    4.4 弯曲仿生分形光栅衍射的数值模拟
    4.5 结论
第五章 论文总结与展望
    5.1 本论文的总结
    5.2 下一步的工作计划
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3182584