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摘要本论文主要围绕Talbot效应的理论和应用研究展开调研。在介绍了Talbot效应的基本概念、基本理论、发展历程的基础上，着重针对其理论解释与目前的实际应用情况进行了较为深入细致的分析讨论与归纳总结。理论方面，主要讨论了基于衍射理论、干涉理论和波粒二象性理论的三种不同的用于解释Talbot自成像过程的方法，并对成像特点进行了归纳总结，同时对分数Talbot效应做了介绍；应用方面，详细论述了Talbot效应在长焦距的精确测量、光的准直性测试中的应用情况与研究进展，同时概述了其在相位物体检测、光学阵列、光学晶格等方面的重要作用。28915
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关键词 Talbot效应 分数Talbot效应 透镜焦距测量 激光准直调校
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The summaries of the theories and applications of Talbot effect
Abstract
This thesis centered around the theoretical and applied research of Talbot effect. On the basis of The basic concept、basic theory, mainly solving the problems of the practical application and explanation of theory so as to discuss in depth and detailed with the analysis of the discussion and generalizations .In the aspect of theory,it talks about three different ways to explain the Talbot effect in diffraction theory、interference theory、and the wave-particle dualism. Then it gives the summaries of imaging characteristics and introduces the Fractional Talbot effect .The second is the application of Talbot effect in this paper, it introduces the primary applications in details.For instance,the measurement of Lens focal length and laser collimation adjustments .Also it introduces its simple applications with The important role in other aspects such as phase object detection、optical array、optical lattice.
Keywords： Talbot effect ；Fractional Talbot effect； Measurement of Lens focal length ； Laser collimation adjustments
目 次
1 引言1
1.1研究背景1
1.2 Talbot效应的研究概况2
1.3本文的主要工作 2
2 Talbot效应的基本理论和历史发展3
2.1 Talbot效应的概念3
2.2 Talbot效应的历史发展3
2.3 最初的理论解释方法4
3 Talbot效应理论研究综述6
3.1 基于干涉理论解释Talbot效应6
3.2 基于波粒二象性解释Talbot效应8
3.3 Talbot自成像特点9
3.4 分数Talbot效应11
4 Talbot效应应用研究综述 12
4.1 焦距测量方面的应用12
4.2 光束准直检测方面的应用13
4.3 Talbot效应在其他方面的应用15
结论 19
致谢 20
参考文献21
1 引言
1.1 研究背景
Talbot效应（或泰伯效应）根据其内容和含义也被人们称之为光的衍射自成像效应。从首次发现并提出该效应以来，已经有一百多年的研究和发展历史了。许多年来学者和研究人员对Talbot效应的研究、以及该效应的应用研究一直没有中断过。诚然Talbot效应发展至今只是近２０年被人们深入的系统性的研究[1]，但可以肯定的是，其演化出的分数Talbot效应的研究工作在整个Talbot效应领域占有重要的作用。本论文将着重论述学者和研究人员对Talbot效应的不同的理论研究方法的介绍和不同情况下Talbot效应的解释。其次是概述自Talbot效应发展以来，人们对于它的应用情况。在理论研究方面：在Talbot效应被提出以来,其理论解释的完善是在光的干涉和衍射理论发展后慢慢形成的。有些学者通过衍射理论出发，基于菲涅尔衍射公式研究了Talbot效应，获得了Talbot成像条件；还有学者通过干涉理论出发，重点研究了光栅自成像现象，获得了和衍射理论相同的结论；另外还有人从角谱理论和波动方程出发，也对自成像现象作出解释。在应用方面：可以说Talbot效应在诸如光的准直性测试、透镜焦距的精确测量、等众多方面都有着重要的作用。而且基于Talbot干涉仪的相位物体检测和基于Talbot效应的光学阵列发生器、光学晶格等领域也有应用。可以说，在光通信技术，光计算领域中都有Talbot效应的应用。