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非高斯光束的传输

提出一种能处理非高斯非轴对称光束传输的张量方法,引入三个表征任意分布光束的特征张量,运用非  (本文共6页) 阅读全文>>

中国科学院研究生院(云南天文台)
中国科学院研究生院(云南天文台)

激光测距中激光性质的研究及其在实测中的应用

本文从非高斯非球面轴对称激光束出发,详细介绍了这类激光的光束特性参数定义和它的传输变换规律。之后测量了云南天文台激光的横向能量分布,根据相关定义确定了这束非高斯非球面激光的参数,应用它的传输变换规律和测量参数研究了调焦中激光发散角的变化,并根据测量数据计算出激光发射时副镜挡光比例达到惊人的39.8%,研制出光劈解决这一问题,取得了很好的效果。作为光路完善的探索,本文在原光路的基础上设计一条高频激光发射光路,既保持了原光路的特点,又弥补了原光路不能高频发射激光的不足。  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

非高斯关联部分相干光束的传输与光学捕获研究

在对传统的部分相干光束研究的基础上,最近,一些新型的部分相干光束-非高斯(特殊)关联的部分相干光束相继被提出。非高斯关联引发了许多奇异的光学特性:自聚焦、自偏移、自整形、自分裂等。通常,新的光束在标量理论框架下提出,这会忽略光束的偏振信息。2003年Wolf教授在提出的相干偏振统一理论中指出:光的相干和偏振特性是紧密联系的,要充分认识涨落电磁光场的许多特性,须将研究从标量场拓展到矢量场。特殊关联部分相干光束的奇异特性决定了它们在激光探测、激光核聚变、光束整形、大气光通信等领域有潜在的实际应用。除此之外,一个最重要的应用是微粒操控。利用光压来操控微粒的技术称为光镊。不同的光镊形式可用来捕获粒子、旋转粒子、输运粒子或牵引粒子以及提升粒子。另外,光镊对微粒亚接触性和无损害性的操控使其成为研究生物活体细胞、中性原子和分子、量子点以及不同类型的电介质粒子的有力工具。另外一方面,近年来,新型的Airy光束因具有无衍射、自弯曲以及自愈等奇异特...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

部分相干电磁非高斯关联光束的传输特性研究

自从Wolf教授在2003年提出相干偏振统一理论以来,大量的传统部分相干光都用该理论进行了深入的研究。与此同时,一些新的部分相干光陆续被提出,这类特殊的光被称为部分相干非高斯关联的光束。非高斯关联的光束具有一些特殊的性质,如自聚焦,自整形等,这些性质可以在光传感,光探测和通信方面起巨大的作用。从相干偏振统一理论中可以得知,光的偏振和相干是联系起来的,我们可以通过交叉谱密度矩阵来研究光束经过介质后的传输特性。在这种背景下,本论文重点研究了两种部分相干非高斯关联光束通过光学系统和海洋湍流在矢量场上的传输特性。多高斯谢尔模光束是研究的比较多的一种部分相干非高斯关联光束,它的光谱强度会在远场产生圆形平顶。对比与多高斯谢尔模光束,另一种部分相干非高斯关联光束也有类似特性,称为矩形多高斯谢尔模光束(RGSM)。这两类光束的光源相干度都是多个高斯和的形式,不同的是矩形多高斯谢尔模光束的光强在远场产生的是方形平顶。本文就是分别对这两类光束进行研...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

苏州大学
苏州大学

时域与空域部分相干光束调控、统计及应用

自1960年第一台激光器问世以来,激光因其独特的性质已被广泛应用于物理、化学、生物、医学、工业、信息技术和国防等众多领域。通过对激光束固有属性进行适当地调控,可以产生许多新的物理特性。因此,近年来激光光场调控逐渐成为光学领域的研究热点之一。前期的光场调控手段,主要局限于振幅、相位、偏振等。近期研究表明,降低激光相干性可获得部分相干光束。通过对其关联函数进行调控,可以引发一系列新颖有趣的物理特性,这在信息加密,光通讯和成像等领域中有着广阔的应用前景。本论文中,我们将对空域与时域部分相干光束开展研究。首先我们对于标量和矢量空域部分相干光束的产生以及传输性质进行了深入地研究。我们选取了相干度分布为非高斯型的部分相干光束,光源面光强分布包括了高斯型和非高斯型两类。研究了目标光束的光强、相干度和偏振态在自由空间以及经薄透镜聚焦系统传输过程中的演变情况,并详细地讨论了光源参数对光束传输性质的影响。研究结果表明:在低相干性条件下,光束传输到远...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川师范大学
四川师范大学

激光束通过大气湍流传输的等效曲率半径特性研究

摘要:光束的等相面曲率半径是描述光束波前特性的重要参数。但是一般光束的等相面为非高斯面或非球面,使得解析方法研究等相面传输特性遇到很大困难。另一方面,高功率激光通常具有振幅调制和位相畸变,列阵激光束因在高功率系统和惯性约束聚变以及高能激光武器等各方面的普遍应用,日益受到人们的广泛关注。本论文采用等效曲率半径的方法,解析地研究了部分相干列阵光束以及有振幅调制和位相畸变光束通过大气湍流传输时光束曲率半径的变化特性。主要研究工作有:1、推导了矩形分布列阵高斯-谢尔模型(GSM)光束通过大气湍流传输的等效曲率半径R的解析表达式。研究表明,R由湍流强度、光束参数以及列阵光束的叠加方式等因素共同确定。湍流使得R减小,但光强叠加时R受湍流的影响要比交叉谱密度函数叠加时R受湍流的影响小。自由空间中,交叉谱密度函数叠加时R比光强叠加时的大。随着湍流逐渐增强,交叉谱密度函数叠加的R可能大于、等于或者小于光强叠加时的R。另外,光束相干参数和子光束数目...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>