非傍轴离轴高斯光束的合成光束传输特性

基于瑞利衍射积分公式,推导出非傍轴离轴高斯光束相干合成和非相干合成在自由空间中传输的解析公式,用所得结果对非傍轴高斯光束相干合成和非相干合成进行了研究,得到了非傍轴公式在傍轴条件下回归到傍轴理论所得结果．远场近似,轴上光强以及傍轴离轴高斯光束的相干合成与非相干合成光束传输公式可做为本文结果的特例给出．数值计算表明,合成光束的光强分布与合成方式（相干合成和非相干合成）、光束束宽w0（或等效于f参数）、光束束数M、离轴参数α以及传输距离z有关．在远场,对于相干合成光束,M束非傍轴高斯光束的合成光束的轴上光强是单束非傍轴高斯光束的轴上光强的M^2倍;对于非相干合成光束,M束非傍轴高斯光束的合成光束的轴上光强是单束非傍轴高斯光束的轴上光强的M倍。     

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.     

贝塞尔光束在湍流大气中传输的实验研究

高斯光束通过螺旋相位板和轴棱锥可获得高阶贝塞尔光束。在实验室模拟大气湍流并研究了贝塞尔光束在湍流大气中的传输特性。着重讨论了湍流扰动强弱及拓扑荷数变化对贝塞尔光束传输特性的影响。实验表明,湍流强弱及拓扑荷数变化都会影响贝塞尔光束的传输,大气湍流会降低贝塞尔光束的相干性。     

部分相干涡旋光束的传输特性

研究了部分相干高斯-谢尔模型光束经过整数阶螺旋形位相板之后形成的部分相干涡旋光束,着重研究这种部分相干涡旋光束的传输特性。研究结果表明,这种光束在传输中呈现出环状结构的特点;整数阶螺旋形位相板的阶数越高,环状结构的半径越大：当入射的部分相干高斯-谢尔模型光束的空间相干度降低到一定程度时,环状结构消失了。此外,还研究了入射光束的空间相干度对衍射场中的光谱相干度的影响。     

纵向场成分对部分偏振高斯-谢尔模型光束传输特性的影响

采用部分相干光的传输理论,推导出了部分偏振高斯-谢尔模型光束传输的3×3阶交叉谱密度矩阵的解析表达式。与其傍轴传输相比,纵向场成分的出现不仅改变了光强在横截面上的对称性分布,还对部分偏振高斯-谢尔模型光束的相干性质和偏振性质产生重要影响。     

弱非局域介质中的厄米-高斯型空间光孤子

运用变分法研究了1+2维厄米-高斯光束在弱非局域非线性介质中的传输特性,得到了光束各参量的演化方程和一个临界功率.当光束初始功率等于临界功率时,得到了一个稳定的厄米-高斯型空间光孤子.     

非傍轴离轴高斯光束的相干和非相干合成

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,研究了非傍轴离轴高斯光束的非相干和相干合成光束的传输特性,其在自由空间的传输方程表示为解析的结果.研究表明,f-参数对合成光束的非傍轴特性有重要影响.     

高斯光束在照相机中的传输(Ⅲ)

本文详细分析了高斯光束在一般多元件照相物镜中的传输行为,导出真空中这种多元件照相物镜对高斯光束的变换方程,并给出相应的系数递推关系。通过对偏离量△Z_′K的变化趋势的分析,建立了照相系统光学设计的新的规则。并对现有各类照相系统在采用高斯光束作为标准成象光束时的重新设计和进一步改进,提出了几种初步构想     

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。     

有光阑限制时平顶高斯光束的光束传输因子

采用广义二阶矩法,得到了有硬边光阑限制时平顶高斯光束光束传输因子M2G的解析表达式,并对该式进行了深入的讨论.