显微镜与望远镜的成像原理:物镜成实像、目镜当放大镜 显微镜把细菌放大成“庞然大物”,望远镜把木星“拉”到眼前;一个看近、一个看远,光学上却共用同一套两透镜逻辑:物镜先成一个实像,目镜再像放大镜一样把它放大。本文先讲清放大镜放大的是视角而不是物体本身,再分别推导复式显微镜 M_net=m_obj×M_eye 与望远镜 M=−f_obj/f_eye 的放大率公式,并用 OpenStax 算例做数值代入。 2026-09-10 光学与光子学 #显微镜 #光学 #几何光学 #凸透镜成像 #望远镜
文献解读 | 偏振相关超表面复用/解复用涡旋光与偏振:2 m 自由空间 16 通道 400 Gbit/s 光通信(Nanophotonics 2023) 涡旋光(OAM 模式)可以作为自由空间光通信的新信道维度,但要和偏振、波长一起复用,缺一个能同时处理三个维度的紧凑解复用器。Wu、Zeng 等 2023 年发表于 Nanophotonics 的工作,用一片偏振相关的相位调制超表面把两套 Dammann 涡旋光栅分别写进两个正交线偏振,在 2 m 自由空间完成 16 通道(2 OAM × 2 偏振 × 4 波长)400 Gbit/s 的 QPSK 2026-09-09 文献解读 > 光学与光子学 #光通信 #光学 #超表面 #涡旋光束 #偏振复用 #轨道角动量
X 射线衍射原理:从布拉格方程到晶体结构测定 把食盐晶体放到显微镜下,看到的是规则的立方外形;但晶体内部的原子排布要细得多——相邻原子间距只有约 0.1 nm。本文回答两个问题:X 射线为什么能"看见"这种排布?衍射图样里的峰位由什么决定?核心是一条只用光程差就能推出来的布拉格方程 mλ=2d sinθ:晶面间距 d 与掠射角 θ 一旦满足它,散射波就相干增强。文中用 OpenStax 教材的 NaCl 算例做数值代入,算出一阶极大在 18. 2026-09-09 光学与光子学 #光学 #物理光学 #X射线衍射 #布拉格方程 #晶体学
德布罗意物质波原理:从 λ=h/p 到电子衍射 一束光穿过双缝会出现明暗条纹,这是“光是波”的招牌现象;可康普顿散射又表明,光在与物质交换能量和动量时像一包一包的粒子。1924 年,德布罗意提出了对称的问题:一直被当成粒子的电子,会不会也有波长?本文从 λ=h/p 讲起,用戴维森–革末的镍晶体衍射(54 V 电子,实测 1.64 Å 对理论 1.67 Å)、电子双缝(1961 年束流实验与 1989 年单电子实验)与玻尔轨道驻波条件逐层回答,最 2026-09-08 光学与光子学 #光学 #量子物理 #物质波 #电子衍射 #波粒二象性
文献解读 | 液晶超表面角度放大波束控制:双向 200 Gbps 无线光通信覆盖 20°×20° 视场(Nanophotonics 2024) 无线光通信接入端希望光束能大范围、连续、可调地指向用户,但 MEMS 镜与空间光调制器难以兼顾大视场、多光束与可调性。Wu、Yang 等 2024 年发表于 Nanophotonics 的工作,把液晶超表面做成‘角度放大镜’,与 LCoS 组合把 7° 的扫描范围放大到约 20°×20°,并在 1.5 m 自由空间演示上下行各 200 Gbps 的相干无线光链路。 2026-09-08 文献解读 > 光学与光子学 #光通信 #光学 #超表面 #波束控制 #液晶器件