圆线栅叠加形成莫尔条纹的研究及其应用

"这篇论文研究了圆格栅与线性格栅叠加时形成的莫尔条纹的特性。当圆格栅的周期为a，线性格栅的周期为P时，形成的莫尔条纹形状分别为双曲线、抛物线和椭圆，分别对应于a > P、a = P和a < P的情况。当这两种格栅的周期接近时，莫尔条纹的放大倍数可超过100，这对于微小位移的测量非常有用。此外，文中还探讨了填充因子如何影响莫尔条纹的可见性。该研究发表在《中国光学快报》2011年6月30日的增刊上，文章编号COL9(suppl.)，S10702，作者包括陈晓钰、苏锦博、曹向群、林斌和袁波。" 这篇论文详细探讨了圆格栅和线性格栅相互叠加时产生的莫尔现象，这是一种在光学和精密测量领域常见的物理效应。莫尔条纹是由两个具有周期性结构的光栅重叠后，由于光的干涉和衍射现象产生的复杂明暗相间的图案。论文特别指出，当圆格栅的周期a与线性格栅的周期P不同时，形成的莫尔条纹形状各异，这揭示了它们之间的几何关系对莫尔条纹形态的影响。 1. 当a > P时，形成的莫尔条纹呈双曲线形状。这种情况下，圆格栅的周期性结构与线性格栅的周期性结构相互作用，产生一种扩展的、弯曲的条纹图案，可用于分析两个光栅之间相对位移的方向和大小。 2. 当a = P时，莫尔条纹呈现抛物线形状。这是两个光栅周期完全匹配的特殊情况，此时莫尔条纹的形成会更加集中，对于精确测量微小变化尤为敏感。 3. 当a < P时，莫尔条纹变为椭圆形。这表明在周期不匹配但相差不大的情况下，莫尔条纹的形状会有所变化，仍然能够提供关于光栅间位移的信息。 此外，论文还指出，当这两个光栅的周期相近时，莫尔条纹的放大效果显著，放大倍数可超过100。这种高放大率使得莫尔条纹成为检测微小位移的理想工具，特别是在精密光学测量、材料科学和工程应用中。 填充因子是另一个影响莫尔条纹可见性的关键因素。填充因子是指实际填充区域与整个格栅区域的比例，它会影响光栅的光强分布，进而影响莫尔条纹的形成和观察。填充因子的变化可能导致莫尔条纹的亮度和对比度发生变化，从而影响其在实际应用中的可读性和准确性。 这篇论文深入研究了圆格栅与线性格栅结合产生的莫尔条纹特性，为微小位移的测量提供了理论基础，并讨论了填充因子这一重要因素对莫尔条纹的影响，对于优化光学测量技术具有重要意义。