高斯光束特性实验研究

提出了2种在激光原理实验教学中,测量高斯光束特性参数、研究高斯光束变换规律的装置和方案。①利用刀口法直接测量氦氖激光器后方,不同位置高斯光束光斑半径,对测量数据进行最小二乘法拟合,可得束腰半径、束腰位置、远场发散角及衍射倍率因子;②利用刀口法测量高斯光束经辅助透镜变换后,辅助束腰两侧不同位置的光斑半径,对测量数据进行最小二乘法拟合与计算,可确定光束经透镜变换后,光束的束腰半径、束腰位置、衍射倍率因子及远场发散角,再利用高斯光束变换规律,可以获得光束经透镜变换前,高斯光束的束腰半径、束腰位置、衍射倍率因子及远场发散角。2方案测量结果基本符合,测量结果和谐振腔理论符合较好。     

高斯光束的透镜耦合系统参数的确定

准直-聚集的透镜耦合系统是高斯光束在光纤之间的耦合的一种常用方法.本文在分析单透镜对高斯光束的变换后束腰半径变化规律的基础上,得出了确定准直———聚集透镜组成的耦合系统参数的一般方法,并给出实例进行了验证.     

高斯光束象散和场曲的计算(Ⅰ)

本文导出单折射球面对轴外高斯光束变换成像时,其子午和弧氏两正交平面内的物像变换方程,并给出相应的象散和场曲的定义式。最后,经分析和计算表明,物空间一束入射的园高斯光束,经过单折射球面变换后,由于光束的对称性被破坏,其结果在象空间一般形成一束出射的象散高斯光束。     

高斯光束经多组元变焦扩束系统变换

应用矩阵光学方法,研究了高斯光束经过一般的多组元变焦扩束系统的变换规律,在重焦与离焦的情况下导出了以光线矩阵元表示的经过扩束系统后的束腰宽度、出射光腰位置等计算公式.作为应用例,详细分析了一个三组元变焦扩束系统.     

双环角向偏振涡旋光束的大数值孔径透镜聚焦

基于矢量德拜理论,研究了双环角向偏振涡旋光束经大数值孔径透镜的聚焦,且在聚焦场中考虑存在两种不同介质。研究表明当涡旋光束的拓扑电荷数为1,且当透镜孔径半径与入射双环角向偏振涡旋光束的束腰半径之比为1.5时,聚焦光束可得到一个尺寸只有零点几个波长的局域空心光束。局域空心光斑的横向半径仅为0.38λ,而空心长度为2.37λ。此外还研究了透镜的数值孔径以及光束的入射拦截比对不同介质引起聚焦光束焦移的影响。     

激光加工中高斯光束的特性与传输变换

为了获得光束质量较好、光斑尺寸较小、功率密度较高的、适合激光加工的激光束,对激光加工中的高斯光束进行传输与变换.先对高斯光束的特性及其传输变换进行了理论分析,而后在实际中加以验证.结果表明,经过这种传输变换后可获得光斑直径较小的、功率密度较高的、可用于激光加工的激光束.说明这种传输变换是可行有效的.     

贝塞尔—高斯光束圆孔衍射场的传播特性

用标量Kirchhoff-Huyghons衍射积分导出Bessel-Gauss光束，Bessel光束-Gaussial光束圆孔衍射场轴向及横向场强分布的解析表达式，比较了它们的传播特性，探讨了Bessel-Gauss光束在无衍射传播距离上其传播行为依赖于孔半径，束腰参数以及横向波数。     

介质中的自聚焦

利用无象差自聚焦模型将梯度折射率非线性Kerr介质等效为梯度折射率线性介质,得到了高斯光束在梯度折射率Kerr介质中传输时光斑半径和波面曲率半径的表达式,进而讨论了高斯光束的自聚焦特性。结果表明：高斯光束在梯度折射率Kerr介质中崩塌与否取决于衍射效应与非线性效应和梯度折射率效应之间的竞争。梯度折射率效应使自聚焦距离缩短。     

凹透镜焦距的测量方法

光束经凹透镜折射后发散，不能形成实例,纱能直接测量凹透镜的焦距。在光具座上可借用凸透镜、平面镜、望远镜等辅助器件，以及视差法等4种方法测量凹透镜的焦距。     

高斯光束在透镜光轴上的振幅及位相分析

基于菲涅耳衍射原理 ,导出了高斯光束通过透镜光阑后在光轴上光场分布 ,分别给出了高斯光束在透镜光轴上振幅和位相的具体表达式 ,并对高斯光束近轴衍射及平面波两种情况分别进行了分析     

暗中空激光束轨道角动量及光致旋转效应

采用二阶矩的方法,以Laguerre—Gauss光束为例,将三维光场展开成二阶矩参数矩阵,通过对该矩阵的分析表明通过对光柬二阶矩参数矩阵中的扭转参量（xθy）和（yθx）的计算,能够得出激光束的轨道角动量的性质．并介绍了暗中空激光束轨道角动量传递给微粒所引起的微粒光致旋转效应,分析了激光束轨道角动量所引起的光致旋转机理．     

随机参数梁弯曲振动时的动力特性分析方法

对结构参数具有随机性的梁结构受到弯曲振动时的动力特性进行了分析讨论,提出了研究梁弯曲时其结构参数的随机性对其动力特性的影响的一种新方法,从概率分析的观点出发推导出了随机参数梁弯曲振动时的动力特性数字特征的表达式,从而表明了随机参数梁结构在弯曲振动时动力特性随机性的影响因素.     

新型光学元件产生无衍射线结构光

提出一种可产生中心光斑较强无衍射线结构光的新型光学元件。该新型光学元件可以通过在三角棱镜底部的中间部分开一个尺寸和底角都较小的三角形截面凹槽制成,其光束变换特性可以等效为两个不同底角三角棱镜的组合,主要用于解决普通三角棱镜产生无衍射线结构光能量均匀分布,不适合直接应用于三维表面测量且中心光斑对能量利用率较低的问题。采用几何光学理论分析了产生中心光斑较强无衍射线结构光的原理,计算了中心光斑较强无衍射线结构光的相关参数。由衍射积分理论分析和模拟了新型光学元件后的光强分布特性。研究表明,平面波正入射到新型光学元件可以产生中心光斑较强无衍射线结构光。     

应用等强度梁测定电阻应变片灵敏系数

介绍了采用等强度梁和与测量片并联电阻的方式测定电阻应变片的灵敏系数的方法。该方法与用电桥测出的方法相比,结构简单,数据精确。     

求梁变形方法的研究

由功的互等定理法给出了在材料力学中求解梁弯曲变形的另一种方法，该方法适用于解决各种梁的变形，提高材料力学的教学效果。     

太阳能光伏发电板实时参数测量教学实验平台教学应用研究

为推进工程实践教学,培养学生创新能力,在教学实践过程中设计了一种测量太阳能光伏发电板实时参数教学实验平台,本实验平台解决现有技术中测量实验过程太阳能光伏发电板相关参数的仪器功能单一,不能自动记录下实时参数和绘制精确的趋势图等问题。该实验平台既可作为教师教学研究太阳能光伏发电相关特性设备,让学生加深太阳能利用相关知识;同时又可作为商业太阳能光伏检测设备,在高等学校实验室以及光伏发电企业中具有较高推广价值。     

电子束实验仪测荷质比及其测量结果的不确定度评定

介绍了利用电子束实验仪进行电子荷质比的测定的磁聚焦实验原理。并对测量结果进行了不确定度评定。结果表明，准确测定聚焦时的励磁电流值是做好该实验的关键。     

借助拱机理分析RC梁的弯曲破坏类型

让建筑学专业的学生掌握RC梁由拱作用和梁作用共同形成的原理是有难度的。在“建筑结构”课程教学中,为了让学生较好地理解RC梁的正截面破坏问题,可假设从单筋矩形截面梁中分离出一个混凝土受压拱身与钢筋拉杆形成的组合拱,然后借助拱机理来讨论截面产生抗弯承载力的原理及三种正截面破坏类型的区别,对帮助学生加深理解具有一定的效果。     

STUDY OF THE DETECTION ERROR OF A MODIFIED FARADAY CUP IN SOFT VACUUM FOR MEASURING ELECTRON ENERGY SPECTRA

ＳＴＵＤＹＯＦＴＨＥＤＥＴＥＣＴＩＯＮＥＲＲＯＲＯＦＡＭＯＤＩＦＩＥＤＦＡＲＡＤＡＹＣＵＰＩＮＳＯＦＴＶＡＣＵＵＭＦＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧＥＬＥＣＴＲＯＮＥＮＥＲＧＹＳＰＥＣＴＲＡＬｕｏＺｏｎｇｎａｎ（罗宗南）ＣｕｉＹｉｐｉｎｇ（崔一平）ＣｈｅｎＳｏ...     

变容二极管调频电路参数的高精度测量实验

与变容二极管调频电路实验的传统测量方法不同,该文设计了一种低成本、高精度的调频信号参数测量方案。该方案在不增加测量仪器的前提下,可以较高精度地测量出变容二极管在不同的工作点下,电路产生的调频信号的主要参数指标,并直观清晰地判断出调频线性度,同时给出了与下变频实验相结合的拓展内容,培养学生的实验探索能力,适合在高校本科实验教学中推广应用。