一、Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式(论文文献综述)
许静[1](2007)在《普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究》文中进行了进一步梳理自1999年开始,我国进行了新一轮的基础教育课程改革,这次改革的力度之大是空前的,在课程理念、课程目标、课程内容、课程实施方式上发生了根本的变革,是一个全方位整体改革的系统工程。在新时期,新形势下,物理课程也发生了相应的变革。我国基础教育阶段的物理课程改革顺应了世界科学教育和物理教育的发展趋势,为了使高中毕业生具有更高的科学素质,以适应二十一世纪技术化社会的需要,在物理课程设置和教学内容等方面进行了调整和更新,现行的高中物理新课程在内容上体现了时代性、基础性、选择性,对于进一步提高学生的科学素养起着重要的作用。本研究是在高中物理新课程改革背景之下,基于学生通过高中物理学习对现行大学物理学习的适应性如何的疑问而进行的,即高中物理新课程所提供的知识准备是否充分?高中物理课程内容的变化将会在一定程度上对大学物理课程的学习产生怎样的影响?对这些问题的看法,物理教育研究者的意见存在分歧,至今为止,没有清楚的研究,因此我们认为对现行高中和大学物理课程内容进行研究具有必要性和紧迫性。通过本研究可使我们真正了解基础教育物理课程改革,可以真正了解通过新课程学习的学生,在现行大学物理课程学习中的适应性如何?理清这些问题将有助于促进中学物理新课程改革有序健康地发展,同时也可为大学物理课程改革提供一定的借鉴。本研究涉及到以下三项研究:1.高中物理课程内容分析我们以普通高中物理课程标准为依据,将普通高中物理课程标准实验教材作为研究对象,通过对教材内容的分析,呈现高中物理课程内容。对于高中物理教材的选取,我们认为现行高中物理课程标准实验教材在统一的课程标准之下、统一编审的前提下,逐步实现了多样化,出现了“一纲多本”的局面,对于每个版本的教材进行分析,显然是不现实的,各版本的教材是遵循高中物理课程标准进行编写的,体现了相同的课程理念,所包含的知识内容是基本相同的,不同之处仅在于知识呈现的方式,语言文字的叙述,版面的设计等方面,即教材的深层结构没有什么差别,这也正是我们要研究的内容,所以在此我们选择“司南版”高中物理教材作为我们的研究对象。对于高中物理课程必修模块和选修模块(3个系列)的内容分析,我们主要从知识分析和方法论分析着手。知识分析主要分析教材体系和逻辑结构、教材的重点、难点及其知识应用,方法论分析即教材中所体现的研究物理学所应用的各种基本方法,如:分析、综合、归纳、演绎、类比、理想化方法等,通过分析,可以明确物理学的研究方法,体现出教材如何实现对学生的科学态度、科学精神以及科学世界观的培养。2.大学物理课程内容分析由于专业设置的不同,大学物理没有统一的教学大纲,所以我们以大学物理教材作为研究对象,通过对教材内容的分析,呈现大学物理课程内容。对于大学物理教材的选取,我们通过调研就大学物理教材的使用情况进行调查统计,调查取样是在全国各省市选取综合性大学、工科院校、师范院校、农林、医学院校进行调查,调查采取的方式主要有以下几个途径:一是向各高校发出信件询问大学物理教材的使用情况(向100所高校发出信件),二是通过电话与高校的物理学院取得联系,三是通过上网,进入各高校的物理学院进行查询(教学计划),或者是通过各高校的精品课程介绍也获取了有价值的信息,最后我们收集到全国25个省市自治区,共105所高校大学物理教材的使用情况,我们经过统计得到使用数量较多、具有代表性的物理教材作为我们的研究对象(共约53本教材)。3.高中物理课程内容和大学物理课程内容的比较和分析在对高中物理课程内容和大学物理课程内容分析的基础上,我们就高中物理模块课程与大学不同专业物理课程的对应情况作进一步的分析,研究高中物理模块课程在多大程度上能够提供学生进一步学习的需要,同时,考虑到模块课程的选取问题,我们还要分析不同模块课程的选取对学生后续学习的影响。研究结果认为:1.高中物理共同必修+选修1系列同文科大学物理的价值取向基本是一致的,它所提供的物理基础知识,基本上能够满足学生将来进一步学习文科大学物理的需要文科大学物理教材对力、热、电、光、原的知识进行了简单的定性讲述,教材内容大部分介绍了物理学研究的前沿问题,如基本粒子、现代宇宙学、熵、混沌、分形、对称性原理等,还探讨了物理学与社会、科技发展有关的问题,主要涉及到航天技术、物理学与材料科学、物理学与能源科学、物理学与生命科学、物理学与环境科学、医学中的物理学、信息技术、激光的应用、微观世界的近代技术应用等。高中物理必修模块讲述了经典力学的基础知识,以及相对论和量子论的初步知识,为学生进一步学习电磁学、热学等知识打下了一定的基础。选修1-1讲述了电磁学的基本概念和规律,选修1-2讲述了热学的基本概念和原理,而对于机械振动、机械波、波动光学的基本知识没有涉及到。学生在学习了高中物理共同必修和选修1系列后,能够掌握力学、电磁学、热学、原子物理、相对论和量子物理的基础知识,为学生进入大学后的学习奠定了一定的基础。而对于机械振动和机械波,以及波动光学的知识,虽然在选修1系列中没有涉及到,如果在大学阶段需要进一步的学习这部分知识,那么根据学生高中阶段的物理基础知识,结合文科大学物理自身的特点来讲,学生同样可以较容易地接受。2.高中物理共同必修+选修2系列同一般工科大学物理的价值取向基本是一致的,它所提供的物理基础知识,基本上能够满足学生将来进一步学习工科大学物理的需要工科大学物理涉及到力学、热学、电磁学、波动与光学、近代物理的内容,是在高中物理基础上的进一步深化和提高。其重点放在讲清物理本质上,讲解物理概念和规律的应用(通过计算去分析问题和解决问题),以帮助学生建立鲜明的物理图像。没有繁琐的公式推导和数学运算,数学仅限于微积分和矢量分析。就教材中涉及到的具体内容而言,光学部分只讲解了波动光学的内容,而没有涉及到几何光学部分,对于物理学在工程技术上应用的内容介绍较少。高中物理选修2系列没有涉及到机械振动和机械波、动量的知识内容,通过分析我们认为,对于学生后续的学习不会产生大的影响。此外,高中物理选修2系列突出了物理学的应用性和实践性,注重学生动手实践能力的培养,为学生将来从事实际应用和操作等方面的学习打下了良好的基础。3.高中物理共同必修+选修2系列同农林、医学院校大学物理的价值取向基本是一致的,它所提供的物理基础知识,基本上能够满足学生将来进一步学习大学物理的需要农林院校和医学院校的物理课程所涉及到的物理学知识的深度和广度基本相同,就具体的知识内容而言,力、热、电、原子四部分基本相同,只是在光学部分内容稍微有些差异,农林院校没有讲述几何光学的内容,讲述了光的吸收、色散和散射,而医学院校则与之相反,在原子物理部分,医学院校则重点讲述了X射线的知识。如果将农林、医学院校的物理课程所涉及到的知识与工科院校相比较,其区别在于流体力学的知识和光学部分,对农林、医学院校来讲,这部分知识都是作为专门的一章来介绍的,涉及到流体力学的主要概念和规律。光学部分工科院校物理课程只讲述了波动光学的知识,而医学院校则讲述了几何光学、波动光学,农林院校讲述了波动光学和光的吸收、色散和散射。在知识的讲述上,农林、医学院校的讲述方式是简单介绍物理学基本原理,然后就介绍物理理论知识在生物科学、农林科技以及日常科技中的应用、物理学在现代医学方面的应用,较少涉及到公式的推导、数学计算等。由此看来,高中物理选修2系列与农林、医学院校大学物理课程相比,两者在取向上是一致的,都侧重于物理学知识在生产、技术中的应用,它所提供的知识准备也是足够的。4.高中物理共同必修+选修3系列同理科大学物理的价值取向基本是一致的,它所提供的物理基础知识,基本上能够满足学生将来进一步学习大学物理的需要理科大学物理同样涉及到力、热、电、光、原五部分的内容,但是,同工科院校相比每一部分的内容讲得都比较深入,注重物理学的理论、思想、方法、数学方法的运用、计算量较多。此外,对于某些重点工科院校及相应的专业,其对物理知识的要求较高,对于今后想报考这些学校的高中学生来讲,选择高中物理选修3系列进行学习同样是适合的。5.不同模块课程的选取对学生后续学习的影响通过高中物理共同必修1、共同必修2、选修3-1、选修3-2的学习,学生能够较系统地掌握物理学中力学、电磁学的基本概念和原理,以及其中的物理学思想、观念和研究方法,为大学阶段的进一步学习打下了良好的基础,选修3-1、选修3-2可作为选修3系列中的必选内容。就选修2系列来讲,对于那些今后从事实际应用和工程技术的学生而言,选修2-1是电磁学的基础知识及应用,学生可将这一模块作为选修中的必修,为今后的进一步学习奠定基础,选修2-2是力学和热学的基础知识和应用,这一模块涉及到刚体、热机、制冷机等应用性知识,对于将来从事工程技术方面学习的学生可选择这一模块进行学习。选修2-3是波动光学、几何光学和原子物理的基础知识,对于从事农林、医学方面学习的学生可选择这一模块进行学习。就选修1系列而言,选修1-1讲述了电磁学的基本概念和规律,文科学生可将这一模块作为选修中的必修。
陈稷[2](2005)在《太赫兹波及光学过程层析成像技术研究》文中研究指明多相流的研究在石化工程、原子能工程、航天工程、动力工程及化学工程中均具有重要的价值。多相流系统是一个复杂的非线性动态系统,多相流参数检测的难度很大。过程层析成像(Process Tomography, PT)技术是以层析成像(Computed Tomography, CT)技术为基础,以多相流为主要对象的过程参数二维或三维分布的成像检测技术,是多相流参数检测最重要的技术之一。本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在两相流参数检测中的应用做了初步的研究和探讨,并构建了一个近红外激光过程层析成像系统,这个系统可以用于太赫兹波过程层析成像技术的模拟和研究,也可以独立应用于两相流参数检测。本文的主要研究工作和创新点如下: 1.太赫兹波过程层析成像技术的研究:太赫兹波科学技术是目前国际上的一个研究热点,太赫兹波独特的物理特性使其在很多领域具有广阔的应用前景。太赫兹波成像技术是太赫兹波应用技术研究主要方向之一,本文对于太赫兹波过程层析成像技术及其在多相流参数检测中的应用研究是太赫兹波成像技术的一个创新领域。 2.近红外激光过程层析成像技术及系统的研究:光学计算机成像检测技术近年来受到了学术界广泛的关注和研究,光学层析成像技术是其中的研究热点之一,但是目前的光学层析成像技术大多还停留在理论研究阶段。本文构建的近红外激光过程层析成像试验性系统具有独特的系统结构、较高的实用价值和很大的改进潜力。 3.多相流参数检测新技术的研究:本文研究的太赫兹波及近红外激光过程层析成像技术是多相流参数检测的新方法。其中近红外激光过程层析成像技术可以获得很高的成像速度和分辨率,可以应用于多种两相流的成像检测,对于特定多相流型的成像效果较好。 太赫兹波科学技术以及光学计算机成像检测技术都是很新的科学研究领域,发达国家对于这些领域的研究给予了高度的重视并取得了一些阶段性研究成果,国内对于这些领域的研究才刚刚起步,本文在这方面的研究是国内开展较早的,尽管目前取得的成果有限,但是本文选择的研究方向无疑是检测技术未来重要的发展方向。
王凯歌[3](2002)在《微束斑X射线源的理论与实验研究》文中研究指明微束斑X射线源是指能够产生束斑直径为1.0~100μm的高亮度X射线源,它在生物医学、生化反应动力学、工业无损探伤、X射线显微成像、X-CT等科学研究与技术应用中,发挥着举足轻重的作用。 目前,产生微束斑X射线源的主要方法是通过传统的电子束打靶X射线管、同步辐射X射线源、激光等离子体X射线源等与波带片、多层膜、X射线透镜等X射线光学元件相配合组成的。这些射线源要么束斑偏大、亮度不够,要么造价昂贵、结构庞大、使用不便,严重限制着微束斑X射线光学的研究与发展。 高速运动的高密度小束斑电子束直接轰击金属靶面可以辐射出小束斑的X射线,依据此原理,本论文研制的微束斑X射线源主要由三部分组成,即具有优良电子发射能力的LaB6阴极电子枪发射系统、等径双圆筒静电聚焦系统以及金属靶。LaB6电子枪发射的电子束经过静电聚焦系统,被会聚为微米级的电子束斑,该微束斑电子束与固体金属靶相互作用,产生出微束斑的X射线,从而形成微束斑X射线源。 电子束打靶产生X射线已经是很成熟的理论,因此,本论文的理论研究重点是选择合适结构的电子源系统与合适结构的聚焦系统并将电子束会聚为微米级的细小束斑。在理论分析中,先后采用边界元方法、差分方法、有限元方法等科学数值计算方法,编制程序,对X射线源的电子枪发射系统、聚焦系统以及发射系统与聚焦系统的组合系统等的电场分布进行了严格的计算,在准确求得各系统电场内各个剖分点的电场场强、偏导数等参量的基础上,采用蒙特-卡罗模拟方法和不等距龙格-库塔方法相结合,追踪由LaB6单晶阴极表面发射出的大量电子束在电场内的运动轨迹,求出点扩展函数,并根据点扩展函数的优劣,反复调节、大量计算对比,挑选出X射线源最佳的电极结构及其组合。在最佳条件下的X射线源,当LaB6阴极加热温度为1900~2000K、饱和发射电流为58.3~141.4μA时,计算所得轰击金属靶面的电子束焦斑的半值宽度仅有1.0μm左右。 依据理论设计组装的微束斑X射线源样机,既可连续发射也可脉冲辐射X射线;其各项性能,在满足其正常工作条件的综合测试仪上通过了实际运行测试。当阴极采取连续发射电子的工作模式(发射电流40μA)时,记录测量到的最小电子束焦斑直径不大于22μm;而在相同条件下,以脉冲方式发射电子束时,其焦斑直径不大于15μm,原因是短时间的电子轰击减小了靶面的热堆积效应等。 本论文所研制的微束斑X射线源,可连续发射也可脉冲辐射,不仅可以发射具有足够亮度的微米级束斑X射线,而且仪器重量轻,体积小,可灵活移动,价廉经济,完全可以为一般大专院校的普通实验室及小研究团体接受。相信该微束斑X射线源的成功研制,对于微束斑X射线光学的研究与发展,促进生物学、医学、生命科学以及材料科学等的发展将具有重要的现实意义。
李红军[4](2001)在《衍射光学元件制作及其在CCD相机光学系统中的应用》文中提出衍射光学元件基于光波的衍射原理,具有色散特性独特、体积小和重量轻等优点,得到人们普遍重视,已被广泛应用于红外光学系统、光互连、全息显示、光学扫描、图象识别和图象处理、视觉模拟系统等许多领域。 本论文主要工作围绕国防科工委预研课题“衍射光学系统设计及工艺研究”展开。本论文的主要工作包括以下四个部分:1.衍射光学元件衍射效率的讨论 衍射光学元件在制作过程中,存在掩模对准、线宽和刻蚀深度等制作误差。这些制作误差对衍射光学元件的衍射效率都有影响。本文结合实际制作的衍射光学元件,讨论制作误差对16阶衍射光学元件的影响。2.对准误差对光学传递函数的影响 对于折衍混合光学系统,更关心的是衍射光学元件的制作误差对系统光学传递函数的影响。本文讨论对准误差对光学传递函数的影响,得出普遍规律。3.衍射光学元件的制作及衍射效率的测量 根据课题要求及具体实验条件,使用薄膜沉积和离子束刻蚀法制作16阶衍射光学元件并进行衍射效率测量,分析部分实际制作误差对衍射效率的影响。4.衍射光学元件在光学系统中的应用 将衍射光学元件应用于光学系统,研制成功折衍混合小型CCD相机。 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所博士学位论文 一 并使用星点法、分辨率及光学传递函数进行光学系统成像质量的评价及室外 成像实验。
冯文毅[5](1999)在《光学子波并行处理技术及应用研究》文中研究指明本论文全面系统地阐述了光学子波并行处理技术的基本理论和构成策略。 深入研究了光学子波并行处理的实现技术及其在图象特征提取、纹理分割和模 式识别等方面的应用。 提出光学子波并行处理的基本思路和实现方法,包括阵列器件的组合、空 分复用、图象缩放旋转与滤波器多楔多环之间的均衡等,其关键是解决二维输 入图象子波变换输出的四维显示问题。在频域空分复用策略的指导下,构建了 微光学楔环子波检测系统,研制了集子波滤波、分束和会聚功能于一体的二元 光学全互连器件,通过仿真和实验证明了器件在特征提取上的有效性。针对器 件使用中出现的零级谱问题,提出了重新分布输出面滤波图象和增加Dammann 光栅减轻器件负担两种改进方案。 首次完整地计算和研究了体全息传统相关和子波相关衍射特性中sinc函数 对相关输出的调制规律和两个不同扫描记录方向的串扰噪声状况,表明子波变 换的引入除减小水平方向扫描记录的串扰噪声外,还明显减小了竖直方向扫描 记录的退化噪声,使并行相关输出由传统相关的一维扩充至二维。提出并比较 了子波变换与体全息存储的三种结合方式,选择具有最小串扰噪声的“子波特 征读取子波特征”方式构建了光折变晶体体全息子波相关处理系统。通过实验 验证了于波变换在改善相关输出质量和提高相关检测准确性方面的重要作用。 通过对晶体体全息子波相关处理系绞中几个重要问题(并行性能、多通道 拓展、子波参数选择和抗畸变识别能力)的专题研究和解决;全面提高了系统 的整体性能和实用效果。提出了系统并行性能的估算方法及相应的提高途径; 提出了系统的神经网络模型,利用该模型实现了子波滤波器参数的优化设计; 提出并实现了多输入通道和多子波通道并行处理的新构思和新系统,拓展了系 统的多通道特性;通过计算和实验对系统的抗畸变能力进行了研究和分析,得 出提高平移不变性的关键是增大变换透镜的焦距,还提出并实现了一种具有任 意角度旋转不变性的方案。 深入研究了光学子波并行处理的后续综合方法。提出模拟退火模糊聚类算 法实现了纹理图象的精确分割;通过子波展开特征的不同组合来提高识别的缩 放和旋转不变性。提出并实现了模糊综合评判和模糊均值聚类两种模糊识别方 >法,弥补了光学输出结果精度较低的不足,获得了很好的识别效果。 运用构建的光电混合型楔环子波检测系统和晶体体全息子波相关处理系统进行了纹理分割、关联检索、人身鉴别和车牌识别等方面的应用实验研究。
王明泉[6](1993)在《Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式》文中进行了进一步梳理 此文全文发表于中国物理学会主办《大学物理》1993年第2期该文从 Freshel—Kirchhoff 衍射积分公式出发,利用傍轴近似条件,导出了在任一点光源照射下波带片衍射光强分布规律,并自然地得到了波带片成象的物象公式及放大率,进一步讨论了所成象的性质。通过该文分析表明:(1)波带片成象时具有凸凹透镜的两种性质。(2)该文结果仍适用于近轴物体的成象问题。(3)该文结果是 Fresnel 波带片衍射的更为一般的形式,以往文献的有关结论,均是本文在 z0→∞或 y″→0条件下的特例。
王明泉[7](1993)在《菲涅耳波带片衍射的一般规律及成象公式》文中研究表明本文导出了在轴外的点光源照射下波带片衍射的光强分布规律,并自然地得到了波带片成象的物象公式及放大率,其结果具有更为一般的形式.
二、Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式(论文提纲范文)
(1)普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
2 物理课程设置及课程内容研究概述 |
2.1 中学物理课程设置和课程内容研究概述 |
2.2 大学物理课程研究概述 |
3 知识结构问题的探讨 |
3.1 知识结构理论 |
3.2 教材知识结构的基本内涵 |
3.3 物理教材的知识结构 |
3.4 物理知识结构与认知结构的关系 |
4 研究内容和研究方法 |
4.1 研究内容 |
4.2 研究方法 |
5 高中物理课程内容分析 |
5.1 高中物理共同必修模块内容分析 |
5.2 高中物理选修1-1内容分析 |
5.3 高中物理选修1-2内容分析 |
5.4 高中物理选修2-1内容分析 |
5.5 高中物理选修2-2内容分析 |
5.6 高中物理选修2-3内容分析 |
5.7 高中物理选修3-1内容分析 |
5.8 高中物理选修3-2内容分析 |
5.9 高中物理选修3-3内容分析 |
5.10 高中物理选修3-4内容分析 |
5.11 高中物理选修3-5内容分析 |
6 大学物理课程内容分析 |
6.1 大学物理教材使用现状的调查与统计结果 |
6.2 文科大学物理教材内容的比较和分析 |
6.3 工科大学物理教材内容的比较和分析 |
6.4 农林院校大学物理教材内容的比较和分析 |
6.5 医学院校大学物理教材内容的比较和分析 |
6.6 理科大学物理教材内容的比较和分析 |
7 高中物理课程内容与大学物理课程内容的比较和分析 |
7.1 高中物理共同必修+选修1与文科大学物理的比较和分析 |
7.2 高中物理共同必修+选修2与工科大学物理的比较和分析 |
7.3 高中物理共同必修+选修2与农林、医学院校大学物理的比较和分析 |
7.4 高中物理共同必修+选修3与理科大学物理的比较和分析 |
7.5 不同模块课程的选取对学生后续学习的影响分析 |
8 研究结果及讨论 |
参考文献 |
附录 |
附录一 高中物理课程知识点统计表 |
附录二 大学物理教材使用情况调查信函 |
附录三 大学物理教材使用情况统计表 |
附录四 大学物理教材知识内容统计表 |
致谢 |
(2)太赫兹波及光学过程层析成像技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 多相流参数检测 |
1.2 太赫兹波概述 |
1.3 光学检测技术 |
1.3.1 光谱分析技术 |
1.3.2 图像检测技术 |
1.3.3 光学传感技术 |
1.3.4 光学计算机成像技术 |
1.4 嵌入式实时系统 |
1.5 本文工作及意义 |
1.5.1 本文的意义 |
1.5.2 结构与内容 |
1.5.3 主要创新点 |
1.6 本章小结 |
第二章 太赫兹波科学技术 |
2.1 太赫兹波科学技术相关理论 |
2.1.1 麦克斯韦电磁理论 |
2.1.2 电偶极子模型 |
2.1.3 量子力学基本理论 |
2.1.4 量子化学相关理论 |
2.1.5 分子物理学 |
2.1.6 固体物理学 |
2.2 太赫兹波的物理特性 |
2.3 太赫兹波的传输 |
2.4 太赫兹波产生技术 |
2.4.1 自由电子激光器 |
2.4.2 量子级联激光器 |
2.4.3 光电导偶极天线 |
2.4.4 非线性光学晶体 |
2.4.5 非线性光学混频 |
2.4.6 光参量变换 |
2.4.7 电子振荡太赫兹源 |
2.4.8 非线性发射线 |
2.5 太赫兹波探测技术 |
2.5.1 太赫兹波短脉冲探测 |
2.5.2 外差法探测连续太赫兹波 |
2.6 太赫兹波应用技术 |
2.6.1 太赫兹时域光谱技术 |
2.6.2 太赫兹波成像技术 |
2.7 太赫兹波应用领域 |
2.8 小结 |
第三章 太赫兹波层析成像技术研究 |
3.1 层析成像基本原理 |
3.2 太赫兹波基本波动方程 |
3.3 X射线CT的理论模型 |
3.4 太赫兹波CT的理论模型 |
3.5 太赫兹波CT系统研究 |
3.5.1 透射太赫兹波CT投影几何分析 |
3.5.2 透射太赫兹波CT传输特性分析 |
3.6 小结 |
第四章 光学层析成像技术研究 |
4.1 光学基本理论 |
4.1.1 几何光学 |
4.1.2 波动光学 |
4.2 光学计算机成像技术 |
4.2.1 光学近场显微成像技术 |
4.2.2 光学层析成像技术 |
4.2.2.1 光学散射层析成像技术 |
4.2.2.2 光学多普勒层析成像技术 |
4.2.2.3 光学相干层析成像技术 |
4.2.3 光学层析成像技术的工业应用 |
4.3 小结 |
第五章 近红外光学 PT系统设计 |
5.1 光学 PT系统投影几何设计 |
5.2 光学扫描系统设计 |
5.3 图像重建算法 |
5.3.1 反投影算法 |
5.3.2 反投影滤波 |
5.3.3 扇束投影重排方法 |
5.3.4 代数重建算法 |
5.4 小结 |
第六章 近红外光学 PT系统实现 |
6.1 光学 PT试验性系统硬件组成 |
6.1.1 控制与接口子系统 |
6.1.2 数据采集逻辑控制子系统 |
6.1.3 图像重建子系统 |
6.2 光学PT试验性系统成像算法 |
6.3 光学 PT试验性系统软件实现 |
6.4 模拟试验结果及性能分析 |
6.5 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
攻读博士学位期间主要工作 |
致谢 |
(3)微束斑X射线源的理论与实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
第一章 微束斑X射线源及X射线光学元件 |
1.1 电子束打靶微束斑X射线源 |
1.1.1 电子束打靶X射线源的发展 |
1.1.2 X射线管与X射线光学元件组合产生微束斑X射线源 |
1.1.3 聚焦电子束微束斑X射线源 |
1.2 同步辐射微束斑X射线源 |
1.2.1 同步辐射源 |
1.2.2 同步辐射微束斑X射线源 |
1.3 激光等离子体微束斑X射线源 |
1.3.1 飞秒脉冲激光等离子体X射线源 |
1.3.2 无碎屑激光等离子体X射线源 |
1.3.3 强激光与毛细管靶材作用产生微束斑X射线 |
1.4 聚焦离子束微束斑X射线源 |
1.5 X射线激光器 |
1.6 自由电子激光器 |
1.7 X射线光学元件 |
1.7.1 X射线掠入射反射镜 |
1.7.2 X射线布拉格反射镜 |
1.7.3 X射线多层膜反射镜 |
1.7.4 X射线波带片 |
1.7.5 毛细管X射线光学元件 |
1.7.6 X射线Bragg-Fresnel波带片 |
1.7.7 X射线多层膜光栅 |
1.7.8 X射线复合折射透镜 |
本章小结 |
第二章 微束斑X射线源的整体设计思想 |
2.1 电子发射系统的设计思想 |
2.1.1 阴极材料的选取 |
2.1.2 LaB_6阴极电子枪 |
2.2 电子束会聚系统的设计思想 |
2.3 靶的设计思想 |
2.4 微束斑X射线源整体结构 |
本章小结 |
第三章 微束斑X射线源的理论研究 |
3.1 电子束与物质相互作用辐射X射线 |
3.2 LaB_6阴极电子初始状态的确定 |
3.2.1 蒙特卡罗方法简介 |
3.2.2 阴极电子的初始状态 |
3.3 电子发射系统的理论分析 |
3.3.1 理论计算基础 |
3.3.2 数值计算 |
3.3.3 计算结果 |
3.3.4 结果讨论 |
3.4 磁聚焦系统的理论分析 |
3.4.1 有限元法求解磁场分布 |
3.4.2 磁聚焦系统数值分析 |
3.4.3 结果讨论 |
3.5 静电聚焦系统的理论计算 |
3.5.1 静电聚焦系统的理论基础 |
3.5.2 静电聚焦系统数值计算 |
3.5.3 计算结果与讨论 |
3.6 微束斑X射线源的最优设计 |
3.6.1 理论计算基础 |
3.6.1.1 场内任意点的电场强度 |
3.6.1.2 Runge-Kutta方法 |
3.6.2 计算结果 |
本章小结 |
第四章 微束斑X射线源的实验研究 |
4.1 微束斑X射线管的结构 |
4.2 工艺、关键部件的设计 |
4.2.1 阴极LaB_6单晶的加热 |
4.2.2 阴极安装高度 |
4.2.3 系统的对中与同轴 |
4.2.4 电极结构 |
4.2.5 金属靶材的选取与其它 |
4.3 关键的物理参量选取 |
4.3.1 阴极加热温度与阴极发射电流 |
4.3.2 栅极偏置电压 |
4.4 连续微束斑X射线源性能测试实验 |
4.4.1 高真空度工作环境的获取 |
4.4.2 X射线焦斑大小及亮度的测量 |
4.4.3 测试实验 |
4.4.4 实验结果 |
4.4.5 结果讨论分析 |
4.5 脉冲式微束斑X射线源 |
4.5.1 脉冲X射线源的发展 |
4.5.2 脉冲微束斑X射线源原理 |
4.5.3 实验结果 |
4.5.4 分析讨论 |
本章小结 |
第五章 微束斑X射线源改进及亚微米纳米级焦斑X射线源展望 |
5.1 微束斑X射线源的性能改进设想 |
5.2 电子场发射纳米级焦斑X射线源 |
5.2.1 场致发射电子枪 |
5.2.2 金刚石及类金刚石等阴极材料场发射X射线源 |
5.2.2.1 金刚石薄膜阴极材料 |
5.2.2.2 类金刚石(DLC)薄膜阴极材料 |
5.2.2.3 纳米金刚石颗粒阴极材料 |
5.2.2.4 金刚石、类金刚石等阴极场发射纳米级焦斑X射线源 |
5.2.3 碳纳米管阴极场发射纳米级焦斑X射线源 |
5.2.3.1 碳纳米管场发射阴极材料 |
5.2.3.2 碳纳米管阴极场发射电子枪 |
5.2.3.3 碳纳米管纳米级焦斑X射线源 |
5.3 金属液体阴极纳米级焦斑X射线源 |
本章小结 |
总结 |
致谢 |
附录(发表论文) |
(4)衍射光学元件制作及其在CCD相机光学系统中的应用(论文提纲范文)
第一章 引言 |
1.1 衍射光学发展概况 |
1.2 衍射光学元件的加工技术 |
1.2.1 机械方法 |
1.2.2 干涉技术 |
1.2.3 二元光学方法 |
1.2.4 直写技术 |
1.2.5 灰度掩模法 |
1.2.5.1 直写灰度掩模 |
1.2.5.2 模拟灰度掩模 |
1.2.5.3 其他灰度掩模 |
1.2.6 衍射光学元件加工方法的发展前景 |
1.3 衍射光学研究的主要进展 |
1.4 衍射光学的发展趋势 |
1.5 论文的主要工作 |
第二章 衍射光学元件的衍射效率 |
2.1 理想情况下,菲涅耳透镜的衍射效率 |
2.2 存在制作误差情况下,衍射光学元件的衍射效率 |
2.2.1 刻蚀深度误差对衍射效率的影响 |
2.2.1.1 基本原理 |
2.2.1.2 数值模拟计算 |
2.2.2 对准误差对衍射效率的影响 |
2.2.3 线宽误差对衍射效率的影响 |
小结 |
第三章 衍射光学元件的制作误差对光学传递函数的影响 |
3.1 光学传递函数的计算方法 |
3.1.1 两次傅里叶变换法 |
3.1.2 光瞳函数自相关法 |
3.2 衍射光学系统的光学传递函数 |
3.2.1 4阶菲涅耳透镜的对准误差 |
3.2.2 衍射光学系统的光瞳函数 |
3.2.3 4阶菲涅耳透镜的光学传递函数计算 |
小结 |
第四章 衍射光学元件的制作及测试 |
4.1 薄膜沉积法制作菲涅耳透镜 |
4.1.1 菲涅耳透镜的衍射效率 |
4.1.2 16阶菲涅耳透镜的制作 |
4.1.2.1 主要制作过程 |
4.1.2.2 关键技术 |
4.1.3 实验结果及分析 |
4.2 离子束刻蚀法制作16阶菲涅耳透镜 |
4.2.1 16阶菲涅耳透镜的衍射效率 |
4.2.2 16阶菲涅耳透镜的制作 |
4.2.3 菲涅耳透镜的制作误差分析 |
4.3 菲涅耳透镜衍射效率的测试 |
4.3.1 测试原理及方法 |
4.3.2 衍射效率的测试 |
4.3.2.1 实验原理及装置 |
4.3.2.2 测试数据 |
4.4 实验结果分析 |
4.4.1 非单色光入射时菲涅耳透镜的衍射效率 |
4.4.2 理论计算结果与实验结果对比 |
小结 |
第五章 衍射光学元件在光学系统中的应用 |
5.1 折衍混合光学系统的设计 |
5.2 折衍混合光学系统的研制及性能测试 |
5.2.1 CCD相机的研制 |
5.2.2 折衍混合光学系统成像质量的评价及性能测试 |
5.2.2.1 系统的星点测试 |
5.2.2.2 系统的分辨率测试 |
5.2.2.3 光学传递函数的测量 |
5.2.2.4 折衍混合光学系统的成像 |
小结 |
第六章 总结 |
6.1 论文的研究成果 |
6.2 具有创新意义的工作 |
参考文献 |
作者简介 |
发表和待发表学术论文 |
致谢 |
图表索引 |
图1.1 衍射光学元件的加工方法 |
表1.1 不同加工方法制作的衍射光学元件特性 |
图2.1 菲涅耳波带图形 |
图2.2 振幅透过率 |
图2.3 具有多台阶相位的菲涅耳透镜外形 |
图2.4 带有刻蚀深度误差的4阶菲涅耳透镜位相分布 |
图2.5 4阶菲涅耳透镜衍射效率与相对刻蚀深度误差的关系 |
图2.6 8阶菲涅耳透镜衍射效率与相对刻蚀深度误差的关系 |
图2.7 16阶菲涅耳透镜衍射效率与相对刻蚀深度误差的关系 |
图2.8 对准误差的分布 |
图2.9 存在对准误差时,4阶菲涅耳透镜位相分布 |
图2.10 衍射效率与相对对准误差a_1的关系曲线 |
图2.11 衍射效率与相对对准误差a_2的关系曲线 |
表2.1 部分对准误差及相应的衍射效率 |
表2.2 衍射效率随a_1、a_2和a_3的变化 |
表2.3 衍射效率随对准误差变化的两种特殊情况 |
图2.12 a_1<0时衍射效率随a_1的变化曲线 |
表2.13 a_1>0时衍射效率随a_1的变化曲线 |
图2.14 a_2<0时衍射效率随a_2的变化曲线 |
图2.15 4阶菲涅耳透镜的实际轮廓分布 |
图2.16 4阶菲涅耳透镜的位相分布 |
图2.17 衍射效率与a_1的关系曲线 |
图2.18 衍射效率与a_2的关系曲线 |
图2.19 衍射效率与a_1的关系曲线 |
图2.20 衍射效率与a_2的关系曲线 |
图2.21 衍射效率与a_3的关系曲线 |
图2.22 衍射效率与a_1的关系曲线 |
图2.23 衍射效率与a_2的关系曲线 |
图2.24 衍射效率与a_3的关系曲线 |
图2.25 衍射效率与a_4的关系曲线 |
图3.1 波动光学的光学传递函数计算流程图 |
图3.2 成像系统的普遍模型 |
图3.3 4阶菲涅耳透镜的径向分布 |
图3.4 存在对准误差时,两个掩模的位置 |
图3.5 对准误差对振幅透过率的影响 |
图3.6 极角对振幅透过率的影响(r=1cm) |
图3.7 极角对振幅透过率的影响(r=0.5cm) |
图3.8 极角对振幅透过率的影响(r=0.25cm) |
图3.9 菲涅耳透镜的点扩散函数(1=0) |
图3.10 菲涅耳透镜的点扩散函数(1=0.5μm) |
图3.11 菲涅耳透镜的点扩散函数(1=1.0) |
图3.12 菲涅耳透镜的点扩散函数(1=1.5μm) |
图3.13 点扩散函数ξ方向截面图 |
图3.14 点扩散函数η方向截面图 |
图3.15 ξ方向的调制传递函数 |
图4.1 薄膜沉积法制作菲涅耳透镜示意图 |
图4.2 蒸镀示意图 |
图4.3 菲涅耳透镜单个周期的二维轮廓 |
图4.4 菲涅耳透镜单个周期的三维轮廓 |
图4.5 离子束刻蚀法制作菲涅耳透镜示意图 |
表4.1 定标实验结果 |
图4.6 16阶菲涅耳透镜单个周期的二维图形(φ90mm) |
图4.7 16阶菲涅耳透镜单个周期的三维图形(φ490mm) |
图4.8 16阶菲涅耳透镜单个周期的二维图形(φ45mm) |
图4.9 16阶菲涅耳透镜单个周期的三维图形(φ45mm) |
表4.2 菲涅耳透镜第一环带宽度测量结果 |
表4.3 不同套刻次数的刻蚀深度 |
图4.10 衍射效率测试实验装置图1 |
图4.11 衍射效率测试实验装置图2 |
表4.4 衍射效率测试数据 |
表4.5 衍射效率测试数据 |
表4.6 衍射效率测试数据 |
表4.7 衍射效率测试数据 |
图4.12 不同衍射级次衍射效率随入射光波波长的变化 |
表4.8 菲涅耳透镜衍射效率测量值与理论值的比较 |
表5.1 折衍混合CCD相机与传统CCD相机的比较 |
图5.1 折衍混合光学系统的示意图 |
表5.2 传统光学系统和折衍混合光学系统的MTF比较 |
图5.2 不同条件下折衍混合光学系统的调制传递函数 |
图5.3 折衍混合CCD相机 |
图5.4 星点测试实验装置 |
图5.5 折衍混合系统的星点像 |
图5.6 折衍混合系统的星点像 |
图5.7 折衍混合光学系统的分辨率 |
图5.8 滤光片的透过率曲线 |
表5.3 调制传递函数的测试值 |
图5.9 CCD相机对远处景物成像 |
(5)光学子波并行处理技术及应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 光学子波变换的提出及研究意义 |
1.2 子波变换的基本理论和性质 |
1.3 光学子波变换的特性 |
1.3.1 光学系统常用的子波函数类型 |
1.3.2 光学子波变换实现系统 |
1.3.3 从光学子波变换到光学子波相关 |
1.3.4 光学子波变换在光电混合信息处理系统中的定位 |
1.4 本论文的研究动机和目标 |
1.5 本论文的主要内容 |
第二章 光学子波并行处理的实现及微光学楔环子波检测系统 |
2.1 光学子波并行处理的实现策略 |
2.2 典型的光学子波并行处理系统 |
2.2.1 基于Dammann光栅的阵列器件组合型系统 |
2.2.2 频域空分复用型系统 |
2.2.3 晶体体全息大容量存储型系统 |
2.3 微光学楔环子波检测系统 |
2.3.1 系统的概念设计 |
2.3.2 二元光学全互连器件的严格设计计算 |
2.3.3 系统仿真与实验研究 |
2.3.4 二元光学全互连器件设计的改进方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于晶体体全息存储实现子波并行相关处理 |
3.1 体全息传统相关系统的研究 |
3.1.1 sinc函数的调制及旁瓣抑制作用 |
3.1.2 两个不同扫描记录方向的串扰噪声 |
3.1.3 实现体全息相关的其他影响因素 |
3.2 晶体体全息子波相关系统的体系结构 |
3.3 子波变换在晶体体全息子波相关系统中的作用 |
3.3.1 子波变换对系统串扰噪声的抑制 |
3.3.2 晶体体全息子波相关输出特性的实验研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 晶体体全息子波相关系统中几个重要问题的研究 |
4.1 系统的并行性能 |
4.1.1 相邻通道相关峰的中心间距 |
4.1.2 系统输出矩形面的面积 |
4.1.3 并行性能的计算和实验 |
4.2 多通道特性的拓展 |
4.2.1 多个输入通道的实现 |
4.2.2 多个子波通道的实现 |
4.3 子波滤波器参数的神经网络优化设计 |
4.4 系统的抗畸变识别能力 |
4.4.1 畸变图象相关输出的理论和实验研究 |
4.4.2 提高抗畸变能力的措施 |
4.5 本章小结 |
第五章 光学子波并行处理的后续综合方法 |
5.1 光电混合子波并行处理系统中的特征流 |
5.2 光学子波并行变换的后处理方法 |
5.2.1 用于图象分割的模糊聚类算法 |
5.2.2 用于图象识别的特征矢量比较法 |
5.3 光学子波并行相关的后处理方法 |
5.3.1 相关峰值检测和峰值矢量运算 |
5.3.2 模糊综合评判与模糊均值聚类识别 |
5.4 本章小结 |
第六章 光电混合型子波并行处理系统的初步应用 |
6.1 纹理分割 |
6.2 关联检索 |
6.3 人身鉴别 |
6.4 车牌识别 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间完成的科研工作和发表的学术论文 |
致谢 |
四、Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式(论文参考文献)
- [1]普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究[D]. 许静. 西南大学, 2007(05)
- [2]太赫兹波及光学过程层析成像技术研究[D]. 陈稷. 浙江大学, 2005(05)
- [3]微束斑X射线源的理论与实验研究[D]. 王凯歌. 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所), 2002(02)
- [4]衍射光学元件制作及其在CCD相机光学系统中的应用[D]. 李红军. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2001(01)
- [5]光学子波并行处理技术及应用研究[D]. 冯文毅. 清华大学, 1999(01)
- [6]Fresnel波带片衍射的一般规律及成象公式[J]. 王明泉. 黄淮学刊(自然科学版), 1993(S1)
- [7]菲涅耳波带片衍射的一般规律及成象公式[J]. 王明泉. 大学物理, 1993(02)