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光学衍射系统和衍射屏函数

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光学衍射系统和衍射屏函数

发布日期:2019-12-31 作者: 点击:

从衍射积分(傍轴)式中可以看出,对各种衍射屏来说积分核是相同的,衍射场的不同分布是由瞳函数堚0(Q)或光场不等于零的光孔面∑0的形状和大小等两方面的差别而引起的。可能导致光波衍射的障碍物(屏)的品种是多种多样的,凡是使波阵面上的复振幅分布发生改变的物,统称为衍射屏。衍射屏可以是反射物或透射物,诸如圆孔、矩孔、单缝等一类中间开孔型的,有小球、细丝、墨点、颗粒等一类中间阻挡型的,有反射闪耀光栅、透射黑白光栅、菲涅耳波带片、正弦型光栅等周期型的,也可以是景物的一幅底片、一张图像、一页数码字符等复杂型的,还可能是透镜棱镜等一类位相型的衍射屏。


以衍射屏为界,整个衍射系统分成前后两部分(图5)。前场为照明空间,微纳衍射光学充满照明光波;后场为衍射空间,充满衍射光波。照明光波的波型一般比较简单,常用球面波或平面波,这两种典型波的等相面与等幅面是重合的,属于均匀波,其波场中没有因光强起伏而出现的亮暗图样。衍射波比较复杂,它不是单纯的一束球面波或平面波,其等相面与等幅面一般不重合,属于非均匀波,其波场中常有光强起伏形成的衍射图样。在衍射系统分析中注重三个场分布。一是衍射屏左侧的入射场堚1(x,y),它是入射光波阵面函数;二是衍射屏右侧的透射场堚2(x,y),当然也可以是反射场,它是衍射场波阵面函数;三是衍射波向前传播而到达接收屏幕上的光场函数 堚(x′,y′)。将堚1场变换为堚2场的是衍射屏的作用,由堚2场导出堚场是衍射问题的基本提法,也是光的传播问题的基本提法,其理论根据就是惠更斯-菲涅耳原理。由此可见,本质上说,光波衍射就是波阵面变换。

微纳衍射光学

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关键词:微纳衍射光学,生物芯片开发,纳米压印胶

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