关于光栅的一些笔记

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探索光栅世界的神奇:光的周期性结构与电磁波互动



光栅,这个看似简单的平面周期性结构,却蕴含着深奥的物理原理,它能巧妙地反射和散射电磁波,为我们揭示了周期性结构对光行为的深刻影响。理解光栅的物理方程,就像打开了一扇通向光学衍射世界的大门。



一维光栅中的奥秘



想象一下,当光线照射到光栅上,它会如同舞台上的光束,产生反射和透射,形成不同角度的发散。我们引入"阶数"的概念,它将这些现象划分为反射和透射的衍射阶。每阶的功率占比,即衍射效率,是理解光栅行为的关键。光栅的反射和透射系数,就是所有衍射阶效率的总和,构成了这个光学魔术的基础。



光栅介电常数的周期韵律



作为周期性结构,光栅的介电常数并不平凡,它像音乐的旋律,随着周期性变化。其数学表达式揭示了光栅周期的方向和长度,这就像乐谱上的音符,记录着光的行为节奏。



光与光栅的交响乐



当平面电磁波的电场遇到光栅,就像琴弦被触动,原有的单一旋律变得复杂起来。经过光栅作用,电场分裂成无穷级数,每项又继续衍射,形成一个光的交响乐章。这背后的光栅波矢量和波矢量的互动,是理解光栅效应的核心。



光栅方程的推导与应用



通过级数展开,我们引入了光栅波矢量,它为光栅方程的诞生铺平道路。一维光栅的方程揭示了斯涅尔定律的扩展,虚数的出现则标志着衍射级的有限性。而衍射效率的计算,就像调音师精确地把握每个音符的强弱。



二维光栅的新篇章



当光栅扩展到二维,光栅矢量和波矢量的维度也随之增加,为光学世界带来了全新的可能性。电场和磁场的衍射效率公式,就像指挥棒引导着二维光栅的交响乐章,展现出更为丰富的光谱效果。



在光栅的世界里,每一道光线都是一次光的舞蹈,每一道衍射都是一首旋律的变奏。通过理解光栅的物理方程,我们能够深入探索光的奥秘,感受光与物质交互的美妙。




关于光栅的一些笔记
光栅介电常数的周期韵律 作为周期性结构,光栅的介电常数并不平凡,它像音乐的旋律,随着周期性变化。其数学表达式揭示了光栅周期的方向和长度,这就像乐谱上的音符,记录着光的行为节奏。光与光栅的交响乐 当平面电磁波的电场遇到光栅,就像琴弦被触动,原有的单一旋律变得复杂起来。经过光栅作用,电场分裂...

OIT算法学习笔记+Hybrid Transparency
在光栅化图形渲染的世界里,Order-independent Transparency (OIT)如同一抹亮色,革新了透明度处理的方式。它摒弃了传统排序的繁琐,特别是对于自相交和循环遮挡物体的渲染,显著提升了性能,为复杂场景的实时渲染提供了可能。让我们深入了解几种常见的OIT算法:A-buffers和Multi-Layer Alpha Blending。A-buffers...

...Memory : Unterstanding Tiling 笔记 2019-11-24
IMR很耗memory bandwidth,即使是对framebuffer pixels和depth values的很小的cache,在光栅化时都会transfer大量memory。IMR下的内存访问顺序不可预知,由submit triangles的方式决定。如图,render image上方显示了4个连续image memory的cache lines,cache line是一个小矩形,表示cache line对应的pixel在哪里fa...

AI笔记——基础绘图工具
AI笔记——基础绘图工具 Adobe Illustrator (AI)作用:处理矢量(放大不失真)图象适用范围:LOGO,VI,UI图标,字体,插画等1 建立画布;宽高、光栅、颜色模式与PS相同出血:图稿落在印刷边框打印定界框外的或位于裁切 标记和裁切标记外的部分,防止边缘裁剪的丢失,一般设置3mm2 工具设置;左侧...

2020-02-12小刘科研笔记之激光共聚焦原子力显微镜
7. 由于光栅针孔和探测针孔对物镜焦平面是共轭的,激光共聚焦显微镜能够观察样品的深层次结构,通过对连续层次上的共聚焦图像处理,实现真正的三维图像重建。8. 原子力显微镜具有高精度的平面和深度测量能力,在纳米尺度测量范围内有广泛应用。它不仅能够观察表面形貌特征,还能获取准确的数值形式的表面高低起伏...

2020-02-08-2小刘科研笔记之FIB-SEM双束系统在材料研究中的应用
图6a 是FIB-SEM在Au\/SiO2上制备的光栅,光栅周期为150nm,光栅开口为75nm。图6b 是利用FIB-SEM在Mo\/石英上做的切仑科夫辐射源针尖,针尖曲率半径为17nm。图6c 是在Au膜上加工的三维对称结构蜘蛛网。图6d 是FIB-SEM在硅上刻蚀的贺新年图案,图中最小细节尺寸仅有25nm。FIB-SEM可以对材料进行切片...

GAMES202 笔记-实时光线追踪
使用G-buffer,作为新的标准帮助滤波 。因为G-buffer是 完全没有噪声 的,G-buffer在光栅化过程中生成,和光线多次弹射无关。联合双边滤波还可以考虑其他的标准,每一个标准的σ和μ都可以单独考虑,滤波的阈值(多大距离算大)也可以主观设置 例如下图中:AB之间深度差距过大,BC间法线差距过大,DE间...

数字成像基础理论学习笔记5:空间频率的单位?
LP\/mm,即1\/mm)。空间频率是指每度视角内图象或刺激图形的亮暗作正弦调制的栅条周数,单位是周\/度。它是根据19世纪数学家J.-B.-J. 傅里叶提出的分析振动波形的理论而出现的描述视觉系统工作特性的概念。最初在物理光学中,空间频率指每毫米具有的光栅数,单位为线\/毫米。

2020-03-05小刘科研笔记之电子束光刻中的临近效应以及其修正的方法
其中,а代表短程范围内的影响,β代表长程范围内的影响。具体修正过程即通过а与β参数的设定可以调整临近效应过程中的影响范围,根据图形设计,考虑不同曝光区域之间的影响,调整剂量分布。图5为大面积光栅剂量调制分布部分截图,不同的颜色代表不同曝光剂量。 由于临近效应的影响因素较多情况较复杂,...

2020.02.03小刘科研笔记之材料的表征方法
另外,结合截面样品的制备,SEM还可以对样品的截面形貌进行表征和尺寸测量。图1是将硅衬底上生长的SiNX层刻蚀为周期性光栅结构,由其截面SEM图可以测量出,光栅开口为302.3nm,刻蚀深度为414.7nm,陡直度为90.7°,光刻胶残余为49.0nm。2.FIB-SEM FIB-SEM是在SEM的基础上增加了聚焦离子束镜筒的双...

浙江省18071589735: 什么叫做光栅图像,它有什么用处?
钱转盆炎: 光栅图也叫做位图、点阵图、像素图,简单的说,就是最小单位由像素构成的图,只有点的信息,缩放时会失真.每个像素有自己的颜色,类似电脑里的图片都是像素图,...

浙江省18071589735: 光纤光栅的特点是什么?
钱转盆炎: 光纤光栅是利用光纤材料的光敏性(外界入射光子和纤芯内锗离子相互作用引起折射率的永久性变化),在纤芯内形成空间相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜. 1)是反射型的滤波器:其他类型的滤波器是通过透射光来取得所需要的波长,而光纤光栅是通过反射光取得的; 2)退火后非常稳定:经过特殊工艺的退火后,光栅是永久不变的,我们曾经做过试验,一般28E光纤的光栅在温度达到400度时,光栅性能依然完好. 3)对于过往光信号而言是透明的:光纤光栅对透射光的损耗极低. 4)在光纤内部构成,易于与其他光设备组合成一体.

浙江省18071589735: 什么是光纤光栅?
钱转盆炎: 光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅,是一种无源滤波器件.由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、...

浙江省18071589735: 光栅训练的作用是什么?
钱转盆炎: 简介:安全光栅也称安全光幕、光电安全保护装置,安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护器等.工作原理:安全光栅主要由发射器和接收器组成,发射器由多个红外...

浙江省18071589735: 布拉格光纤光栅的详细介绍
钱转盆炎: 利用在光纤芯子中掺杂光敏材料,在光纤芯子中形成周期性分别的空间相位光栅.可以用于光纤通信、光传感等领域.

浙江省18071589735: 光纤光栅是什么?
钱转盆炎: 自1978年搀锗光纤的光敏特性被首次发现以来,人们就开始利用它的这一特性来制作光纤光栅.而随着时代的变迁与科技的进步,光纤光栅的制造技术也在不断的改进与完善之中,从光纤写入的灵敏度到折射率的控制精度都有了极大的改善.而现在,光纤光栅成为了极具代表性与发展前途的一种光纤器件,被广泛地运用在光纤通信、光纤传感与光纤放大等领域,使光纤技术的应用范围大幅度地增广.

浙江省18071589735: 关于光栅谱线的半角宽度~我想问问,最后的那个公式的意思是每条谱线
钱转盆炎: 理想的光谱仪是单色光进去,只在几个固定角度上有衍射,但实际上是每个角度都有一个宽度(发散角),半角宽表征了发散角的大小.半角宽的确与波长有关,因为不同波段光谱仪的分辨率是不同的,不过利用光栅方程容易得出 (delta lambda)/lambda, 即波长的相对分辨率,等于1/(kN),与波长无关,这个数称为光栅的分辨本领.

浙江省18071589735: 请问你是学光栅的吗,反射式全息光栅的金属膜确实是在光刻胶和极底之?
钱转盆炎: 不是的.不太懂光栅.参考资料,希望能给你些帮助.利用全息照相技术制作的光栅,holographic grating .光全息技术,主要是利用光相干迭加原理,简单讲就是通过对...

浙江省18071589735: 3d印刷技术中的光栅材料是什么?
钱转盆炎: 立体光栅材料目前主要分柱镜光栅和狭缝光栅两大类.柱镜光栅种类繁多,主要有板材、片材、模材三大类,其成像原理为弧面透镜折射反射成像原理.材质主要有PET、PP、PVC、PS、PMMA等.由于柱镜光栅做出的立体画可以不用打灯也能直观看立体,所以流通面相当大,市场普及率占至了百分之八十.而狭缝光栅即线型光栅,是最早较为成熟的光栅,是广告业做立体灯箱广告的产品.狭缝光栅含有光栅弧度,但没有介质.优点是清晰度高,立体感强,产品成熟、介质灵活.缺点是必须打灯光,因此耗能,应用范围狭窄,主要应用在灯箱广告等领域.

浙江省18071589735: 原子吸收光谱的仪器结构有哪些?
钱转盆炎: 原子吸收光谱仪器结构图原子吸收光谱仪由光源、原子化器、分光器、检测系统等几... 分光器的关键部件是色散元件,现在商品仪器都是使用光栅.原子吸收光谱仪对分光...

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