矢量光場由于其獨特的性質和潛在的實際應用價值,逐漸引起了人們極大的關注,且其光場偏振態(tài)(SoP)分布受到了初始相位、徑向調(diào)控參數(shù)、偏振拓撲荷等參數(shù)的影響。本論文較為系統(tǒng)的研究了矢量光場通過一些周期性結構(單縫、圓孔、光柵等)后的傳輸特性。具有不同SoP分布的矢量光場,在單縫和圓孔的夫瑯禾費衍射中,遠場分布呈現(xiàn)出不同特性。通過對入射光場的橫截面中SoP徑向變化的矢量光場的調(diào)控,得出總的干涉強度以及x和y兩個偏振分量分布分別受到初始矢量光場的拓撲電荷m、初始相位θ₀和徑向調(diào)控參數(shù)l的調(diào)控的結論。通過對SoP分布沿光柵的垂直方向變化的矢量光場的光柵衍射的研究,結果表明可以通過對入射光場的橫截面中徑向變化的偏振態(tài)矢量光場的調(diào)控,得到遠場中的x、y方向以及總的復雜衍射條紋。光柵傳感位移測量系統(tǒng)逐步向智能化方向發(fā)展,而矢量光場的應用領域也非常的廣泛,包括光學位移測量,光學成像,激光測繪等。又因為矢量光場有著許多不同于標量光場的獨特性質,在矢量光場通過光柵后x-和y-偏振分量的條紋疊加產(chǎn)生莫爾條紋,利用矢量光的這一特性設計了一套基于矢量光場的位移測量系統(tǒng),并應用于精密位移數(shù)控檢...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 光場偏振態(tài)
        1.2.1 橢圓偏振
        1.2.2 線偏振和圓偏振
        1.2.3 三角函數(shù)描述偏振態(tài)
    1.3 矢量光場介紹
    1.4 矢量光場產(chǎn)生方法介紹
        1.4.1 主動產(chǎn)生矢量光場的方法介紹
        1.4.2 被動產(chǎn)生矢量光場的方法介紹
        1.4.3 基于 4F光學系統(tǒng)下產(chǎn)生任意偏振態(tài)分布矢量光場的方法介紹
    1.5 本章小結
第二章 矢量光場的單縫和圓孔夫瑯禾費衍射
    2.1 夫瑯禾費衍射與屏函數(shù)的傅立葉變換
    2.2 矢量光場的單縫夫瑯和費衍射
        2.2.1 數(shù)學描述
        2.2.2 干涉圖樣仿真與結果分析
    2.3 混合偏振態(tài)矢量光的圓孔夫瑯禾費衍射
        2.3.1 混合偏振態(tài)矢量光場在圓域中的數(shù)學描述
        2.3.2 調(diào)控參數(shù)l和拓撲荷m對衍射分布的影響及分析
        2.3.3 衍射結果分析
    2.4 本章小結
第三章 混合偏振態(tài)矢量光場在雙縫干涉模型中的傳輸特性
    3.1 光路設計
    3.2 數(shù)學描述
    3.3 干涉圖樣仿真與結果分析
        3.3.1 調(diào)控參數(shù)l對干涉條紋的影響
        3.3.2 調(diào)控參數(shù)m對干涉條紋的影響
        3.3.3 調(diào)控參數(shù)θ₀對干涉條紋的影響
    3.4 本章小結
第四章 矢量光場在光柵衍射中的傳輸特性
    4.1 數(shù)學描述
    4.2 衍射圖樣仿真與結果分析
        4.2.1 縫數(shù)N對矢量光場衍射圖樣的影響
        4.2.2 徑向調(diào)控參數(shù)l對衍射圖樣的影響
    4.3 本章小結
第五章 矢量光在位移測量中的應用
    5.1 一種基于矢量光位移測量系統(tǒng)
        5.1.1 位移測量系統(tǒng)介紹
        5.1.2 理論分析計算
        5.1.3 圖樣仿真
    5.2 光柵位移測量在精密位移數(shù)控系統(tǒng)中的應用
        5.2.1 系統(tǒng)與電路設計
        5.2.2 系統(tǒng)軟件設計
    5.3 位移測量系統(tǒng)評價
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3750037