激光散斑形成及漂移现象探究RESEARCH ON THE FORMATION AND DRIFT OF LASER SPECKLE
张亦斌,方爱平,齐泽坤,刘萍,翟立朋,王小力
摘要(Abstract)：
激光散斑作为一种常见的物理现象,在测量表面粗糙度等方面有着广泛的应用。本文主要研究了激光散斑成因及其漂移现象。本文从激光器输出的基模高斯光束出发,基于惠更斯—菲涅尔原理,推导出成像平面上光强的分布,寻找到了成像平面上各点光强不同是导致激光散斑的直接成因,并利用计算机模拟得到了光强分布与散斑图样,佐证了理论的正确性。本文定性分析了人眼移动观察时的漂移现象;定量研究了相机移动观察时的漂移现象,建立了散斑漂移速度与光点移动速度依赖于相机焦距等参数的定量公式,通过实验研究,印证了实验与理论的一致正确性。
关键词(KeyWords)： 激光散斑;惠更斯-菲涅尔原理;漂移的斑点
基金项目(Foundation): 教育部高等学校教学研究项目(教学方法为突破口助力高阶人才培养DJZW201911xb);; 西安交通大学钱学森学院教学团队培育项目(少年班预科物理教学团队)
作者(Author): 张亦斌,方爱平,齐泽坤,刘萍,翟立朋,王小力
参考文献(References)：
- [1] 孙慕渊，李艳，何望君.基模高斯光束的基本特性[J].咸宁学院学报，2003(3):46-48.SUN M Y,LI Y,HE W J.Fundamental properties of fundamental mode Gaussian beams[J].Journal of Xianning University,2003(3):46-48.(in Chinese)
- [2] 任新成，郭立新.基尔霍夫近似下高斯粗糙面的电磁散射研究[J].延安大学学报(自然科学版),2005(4):50-53.REN X C,GUO L X.Study on electromagnetic scattering from Gaussian rough surface under Kirchhoff approximation[J].Journal of Yan'an University (Natural Science Edition),2005(4):50-53.(in Chinese)
- [3] HUANG W,GUI H Q,LV L,et al.Time-drift effect of laser speckle[J].Acta Photonica Sinica,2009,38(3):523-527.123.
- [4] 黄伟.激光散斑跟踪和激光扫描显示中散斑机理的研究[D].合肥：中国科学技术大学，2008.