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利用干涉光场的相位涡旋测量拉盖尔-高斯光束的轨道角动量被引量：5: 2010年; 对拉盖尔-高斯光束经多圆孔衍射屏在远场平面上形成的干涉光场的相位和零值线进行了计算模拟.当入射光束的轨道角动量量子数为零时,实部零值线与虚部零值线在干涉光场中心点不相交,因而在该点上不能形成相位涡旋.当入射光束的轨道角动量量子数为+1和-1时,实部零值线与虚部零值线在干涉光场中心垂直并相交,干涉光场相应位置处的相位涡旋的符号相反.当入射光束的轨道角动量量子数为±2和±3时,有四条零值线相交于干涉光场的中心点上,并且实部零值线和虚部零值线交替分布,该交点处形成的相位涡旋的拓扑荷的值恰好与拉盖尔-高斯光束的轨道角动量量子数相等.这种结果可以用来测量涡旋光束的轨道角动量.; 刘曼陈小艺李海霞宋洪胜滕树云程传福; 关键词：轨道角动量

弱散射体产生的菲涅耳极深区散斑场相位涡旋演化的实验研究: 2012年; 实验提取了弱散射体产生的菲涅耳极深区的散斑场.发现当散射距离一定时,弱散射体光场的相位分布特征随散射体的粗糙度的变化而变化;对于某一弱散射体,相位分布特征随散射距离的变化而变化;当弱散射体的粗糙度大到一定程度时,才产生相位涡旋现象;散射体表面上存在相位涡旋;弱散射体产生的相位涡旋的密度随散射屏粗糙度的增大而增大,还随散射距离的增大而增大.研究结果对于认识弱散射体的相位及相位涡旋分布特征随粗糙度和散射距离的演化具有重要意义,而且对于认识散斑场随散射距离的演化有一定的帮助.; 陈小艺刘曼李海霞张美娜宋洪胜滕树云程传福; 关键词：相位

高斯型弱散射屏产生的像面散斑场的分布特性研究被引量：1: 2013年; 弱散射屏产生的远场散斑由一个中央亮斑和一个分布于亮斑周围而与正态散斑类似的散斑结构,根据弱散射屏远场的散斑图样,人们假设弱散射屏产生的像面散斑为均匀背景与正态散斑两者相干叠加的结果,但这种假设与实际像面散斑存在歧异,基于上述情况,本文利用4f高通滤波光学成像系统,研究了高斯型弱散射屏产生的像面散斑场的统计特性,得出只有表面均方根粗糙度与入射光波的波长相差不多时上述假设才是可行的结论.; 刘曼

Measurement of Random Surface Parameters by Angle-Resolved In-plane Light Scattering with Constant Perpendicular Wave Vector: 2011年; We report the experimental method of angle-resolved in-plane light scattering for random surface parameter extraction.In the measurement of the scattered intensity profile at a certain angle of incidence,the perpendicular component of wave vector remains constant,which is realized by controlling the movement of the detector along a specified circular arc segment.We use the central S-peak and the half-width of the diffused intensity profiles and their variations to obtain the roughness w,the lateral correlation lengthξand roughness exponent a of the rough surface sample.The measurement copes strictly with the theoretical analysis,and the inherent problem in previous in-plane light scattering experiment is overcome so that the changes of the perpendicular component of wave vector affect the half width a diffused intensity profile and the measurement accuracy.; 李海霞刘春香陈小艺张美娜程传福; 关键词：ROUGHNESS OVERCOME

涡旋光束形成的散斑场光强和相位的分布特性被引量：9: 2014年; 通过对不同拓扑荷的涡旋光束经随机表面散射后在衍射区形成的横向和纵向光强分布的模拟,发现散斑颗粒的横向和纵向的平均尺寸比用高斯光束照明随机表面产生的散斑颗粒平均尺寸小很多,并且随着涡旋光束拓扑荷和光斑半径的增大而减小,同时散斑场相位涡旋的密度随着涡旋光束拓扑荷和光斑半径的增大而增大。利用这种方法可以方便地选择不同拓扑荷和光斑半径的涡旋光束照射随机表面,得到合适的散斑颗粒来捕获更小的微粒。这种结果还可以用来降低散斑噪声。; 刘曼; 关键词：物理光学成像系统衍射

四孔径衍射屏在近场形成的光强分布及拓扑荷被引量：4: 2012年; 利用基尔霍夫衍射理论计算模拟了四圆孔径衍射屏在菲涅耳深区形成的衍射光场的强度、零值线和相位的分布,发现衍射光场亮斑关于中心呈对称分布,在距离衍射屏较近的观察面上,光强值为零的点组成光强零值线段,该线段上光强等值线的离心率都接近或等于1,其两侧的光强值变化非常剧烈。复振幅的实部和虚部零值线多为封闭的曲线,零值线交叉点的个数为偶数,并且正负相位奇异点的个数相等。特殊相位奇异点周围的相位不仅呈对称分布,而且该点的拓扑荷的值近似为零。随着光波的传播,在不同的观察面上光强零值线段逐渐变短,最终趋于一点。; 刘曼; 关键词：物理光学成像系统相干光学衍射

探测涡旋光束轨道角动量的新方法被引量：19: 2013年; 模拟了拉盖尔-高斯光束照射弱随机散射屏散射后在近场形成的光强和相位的分布,发现散射光场的光强分布图中有轮廓类似于孔雀羽毛状的光斑。这些光斑均匀分布在中心黑暗区域周围,且光斑的个数与涡旋光束的轨道角动量量子数有关,无论涡旋光束的轨道角动量量子数是整数还是分数,光斑的个数恰好是涡旋光束轨道角动量量子数的4倍。只是在分数轨道角动量量子数的光强分布图中,有一条狭缝沿水平方向将光斑均匀分裂成两瓣。该方法可用于探测涡旋光束的轨道角动量量子数。; 刘曼; 关键词：物理光学成像系统相位衍射

散斑光场干涉特性的研究: 2010年; 给出一种新的实验方法观察散斑光场的干涉条纹．实验中用强度关联测量町以观测到非相干光的鬼干涉、鬼成像和亚波长干涉，而我们在实验中直接用强度测量的方法来观察散斑光场的相干性，亢接将强度叠加得到了类似双缝干涉的图样，并给出了理论解释，理论分析的结果和实验得到的图像相一致．; 徐芝伟王静程传福; 关键词：散斑

散射光强轮廓的波矢量空间变换研究: 2014年; 利用反射式随机表面的光散射实验测量系统,采用接收屏接收散射图样,用透镜对呈现在接收屏上的散射图样进行成像,并用CCD采集图样,测量了各向异性粗糙硅片在入射角40°-80°之间不同值时的光散射轮廓.根据散射理论可知,各向异性随机表面光散射的各种特征需在波矢量空间来研究,而在实验中只能测得实际空间的光散射轮廓,这需要将光散射轮廓由时间空间向波矢空间变换.笔者在理论上推导了它们之间的变换关系,并对所测得光散射轮廓的实际空间向波矢量空间进行具体变换,研究了各向异性随机表面在二维波矢空间的光散射轮廓分布.; 何顺张照丽程传福

菲涅尔深区散斑纵向相关特性研究: 2014年; 研究了菲涅尔深区散斑光强纵向相关特性以及深区内散斑的特征,首先,推导出菲涅尔深区散斑光强纵向相关函数和纵向距离的关系,并利用原子力显微镜测量我们自己制作的随机粗糙表面的高度分布;其次,利用光学系统采集深区内不同纵向距离处的散斑,最后,经过处理得到深区光强纵向相关特性,并提取深区散斑的统计参量.; 张照丽刘春香程传福; 关键词：散斑

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国家自然科学基金(10974122)

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