两个不同光栅的Lau效应-论文.pdf

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1、激光与电字学进展51，09O5O1(2O14)Laser&OptOelectronicsProgress~2014{中国激光》杂志社两个不同光栅的Lau效应郑智姚金朱岱巍林伟华武汉大学物理科学与技术学院，湖北武汉430072摘要对两个不同光栅形成的Lau条纹分布进行了理论分析与实验研究。一般用于推导Lau条纹强度分布函数的方法比较复杂，其中基于交叉谱密度函数推导Lau条纹强度分布函数的方法相对简单。对该方法推导两个全同光栅Lau条纹强度分布函数的过程进行了仔细研究，并寻求将该方法进一步推广应用于两个不同光栅。探讨了该方法在光栅常数相同但占空比不同的两光栅情况下的适用性，并获

2、得了光栅位置前后互换两种情况下简化的Lau条纹强度分布函数，理论计算得到了实验结果的验证。因此，基于交叉谱密度函数的部分相干光理论可用于推导光栅常数相同、占空比不同的两个光栅的Lau条纹分布函数。关键词相干光学；双光栅；Lau效应；傅里叶变换中图分类号0436．1文献标识码Adoi：10．3788几OP51．090501LauEffectofTwoDifferentGratingsZhengZhiYaoJinZhuDaiweiLinWeihuaSchoolofPhysicsandTechnology，WuhanUniversity，Wuhan，Hubei430072，Chi

3、naAbstractThefielddistributionsofLau~ingesfortwodiferentgratingsaretheoreticallyandexperimentallyinvestigated．ThemajorityofthemethodsthatareusedtodeducetheintensitydistributionfunctionoftheLaueffectarerathercomplicated，amongthese，themethodbasedonthecross—spectraldensityfunctionisrelatively

4、easy．TheprocessofdeducingtheintensitydistributionfunctionofLau~ingesgeneratedbydoubleidenticalgratingsisstudiedbasedonthemethod，andthemethodistriedtobeappliedinamoregeneralsituation，twodifferentgratings．Thefeasibilityofthemethodinthesituationoftwogratingswiththesamegratingconstantbutdiffer

5、entdutyratiosisdiscussed，andthesimplifiedintensitydistributionfunctionsoftwocases，inwhichthearrangedpositionsofthetwogratingsareswapped，areachieved．Thetheoreticalpredictionsarewelldemonstratedbytheexperimentalresults．Thus，thepartiallycoherenttheorybasedonthecross—spectraldensityfunctionals

6、oworksinthesituationwithtwogratingsofthesamegratingconstantanddiferentdutyratios．Keywordscoherenceoptics；doublegratings；Laueffect；FouriertransformationoCIScodes050．1950；030．1670；090．1970l引言双光栅系统较单光栅衍射系统复杂，能实现更为丰富的物理现象和效应，目前在精确测量和控制等方面有广泛应用。Lau效应是在众多双光栅效应中较早观察到的一种，最初是由法国人Lau利用扩展光源照明前后平行放置间距

7、为p2／(2a)(P为光栅常数，A为入射光波长)整数倍的两个全同光栅时，在无穷远处观察到高对比度的条纹。目前，已有多个科研机构利用不同的理论方法对该现象进行解释，如Jahns等利用标量衍射理论解释Lau条纹，Gori等。利用部分相干光理论解释Lau条纹的产生，并将两光栅的间距由p2／(2A)的整数倍推广到更为普遍的oep／(卢A)(Ot和为互质整数)。Patorski等。基于Talbot效应解释Lau效应，并将Lau条件推广到两个不同周期光栅。Swanson等。利用光栅成像理论将Lau条件扩展到任意光栅。目前基收稿