光的反射和折射试题例析

例1,在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图1所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为n=1．5,则光束在桌面上形成的光斑半径为（ ）.     

一个结论的导出与应用

1.结论及证明如图1,过抛物线y=ax~2上任意一点P的切线交x轴于A点、PB⊥x轴于B点.若∠POB=α、∠PAB=β,则有tanβ=2tanα     

部分相干平顶光束通过ABCD光学系统的传输特性

利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式导出了部分相干平顶高斯光束(PCFGB)通过ABCD光学系统的传输公式。进一步导出了PCFGB在自由空间中传输的光强分布公式和等效束宽传输公式,且进行了数值计算及分析,并和FMGB的传输特性作了比较。研究结果表明,PCFGB在自由空间中传输时,随着传输距离的增大,其光强分布的平顶部分不会消退,但是它的束宽快速增大而光强快速减小,这与FMGB的传输特性有很大不同。     

强非局域介质中超高斯型光束的传输特性

运用变分法研究了傍轴超高斯型光束在强非局域非线性介质中的传输特性,得到了傍轴超高斯型光束各参量的近似演化方程、一个势函数以及一个临界功率;求出了傍轴超高斯型光束各参量的近似演化表达式;并通过分析得到当初始功率等于临界功率时,可以获得稳定的超高斯型空间光孤子;对于一般情形,傍轴超高斯型光束束宽则作周期性的压缩或展宽变化.     

几种空心光束模式比较

空心光束在微观粒子（如微米粒子、纳米粒子、自由电子、生物细胞、原子、分子等）的精确、非接触操纵和控制中有着广泛的应用，空心光束的研究已经成为一个很重要的课题．本文概迷了几种典型的空心光束模式，培出了其特性及角动量，并进行了比较。     

部分相干光束的传输光谱不变性

本文在标量理论范围内讨论部分相干双曲余弦高斯光束(ChG)的光谱在传输过程中的变化规律。研究结果表明:与高斯-谢尔模型光束不同,在不采取近似情况下,能够找到令部分相干ChG光束在整个远场都有处处相同归一化谱密度的条件,但是没有找到与源点处光束的归一化谱密度相同的条件。在采取一定近似情况下,则有条件可以使光束的归一化谱密度不仅在整个远场处处相同,而且与源点处光束的归一化谱密度也相同。     

矩形光束通过激光发射系统的传输仿真

利用Zemax的物理光学传播功能,模拟了10.6m矩形光束及其通过某激光发射系统的传输过程,分析了该矩形光束通过发射系统的扩束比、发散角及能量变化情况,并与理想情况下的高斯光束传输情况进行了比对。结果表明这种仿真方法比较简便易行,设计的发射光学系统可以达到使用要求。     

部分相干脉冲高斯光束在远场的光谱异常行为

基于瑞利-索未菲衍射积分理论,推导出了部分相干脉冲高斯光束经光阑衍射后光谱的解析表达式,在此基础上研究了部分相干脉冲高斯光束在远场位相奇点附近出现的光谱异常行为及激光脉冲宽度T,截断参数δ,相干参数Δ对光谱开关和谱移的影响.结果表明,在临界衍射角θc附近光谱开关出现.激光束的脉冲宽度T,截断参数δ,相干参数Δ均影响衍射脉冲的远场光谱行为.通过改变脉冲周期T和截断参数δ及相干参数Δ可使光谱从红移到蓝移发生变化,这在信息编码中有潜在的应用.     

超小型铌合金泵浦激光器光斑问题研究

对一种超小型铌合金泵浦激光器试制过程中出现的光斑问题进行分析和改进.采用试验方法,对出现的因光学元件产生反射杂光,光学元件表面破损或污染等出现多种杂光现象进行归纳分析,提出消除滤光片上、下表面反射杂光等相应的设计改进和工艺改进方法,并通过实验验证,有效消除其中大部分杂光,提高输出的激光束质量,提高成品率.