Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布影响的分析

为了研究Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响,采用了分析相干的两束光光程差的方法,对光在Semarmont棱镜胶合介质层中的干涉效应进行了详细分析。结果表明,对于给定的入射单模高斯光束,若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率,三者确定其二,棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡,且透射高斯光束的形状也会随之改变;相比较而言,棱镜对透射o光的影响要大于e光,但从总体上看,棱镜无论对o光还是对e光的影响均小于3%,在要求不是特别严格的应用中,可以忽略Semarmont棱镜对单模高斯光束光强分布的影响。     

Wollaston 棱镜对单模高斯光束光强分布影响的分析

为了研究Wollaston棱镜对单模高斯光束光强分布的影响,采用分析光在棱镜胶合层中干涉效应的方法,对透射o光和e光分别进行了分析。对于某一给定的两偏振模兼并的单模高斯光束,透射o光和e光均随入射光在胶合层介质面上入射角、胶合层的厚度及层中介质的折射率的变化作周期性振荡,且振荡的幅度和频率也随之变化,这种振荡对透射光束的影响小于0.65%。结果表明,在实际应用中,只要对透射光束光强相对变化的要求不小于0.65%,即可忽略Wollaston对高斯光束光强分布的影响。     

萨那芒特棱镜对单模高斯光束光强分布影响的分析

根据光在萨那芒特棱镜胶合介质层中的干涉效应,分析了萨那忙特棱镜对单模高斯光束光强分布的影响;结果表明：对于给定的入射单模高斯光束,若光在胶合层界面上的入射角、胶合层的厚度和胶合剂的折射率,三者确定其二,棱镜对透射光束光强分布的影响将随另一参量的变化作周期性振荡,且透射高斯光束的形状也会随之改变;相比较而言,棱镜对透射 光的影响要大于 光,但从总体上看,棱镜无论对 光还是对 光的影响均小于3％,所以在要求不是特别严格的应用中,可以忽略萨那忙特棱镜对单模高斯光束光强分布的影响。     

胶合层对Rochon棱镜偏向角和光强透射比影响的研究

Rochon棱镜是激光偏光技术中最常见的一种起偏分束棱镜。Rochon棱镜胶合剂的折射率不同时,出射o、e光的光强透射比会不同。另外,胶合层的前后表面并不总是严格平行,因此其偏向角和光强透射比（或光强分束比）要异于正常情况下的值。利用偏振光学的知识和Origin软件计算分析了胶合层的折射率及前后不平行对Rochon棱镜透射比（或光强分束比）和偏向角的影响。结果表明：o、e光的透射比和Rochon棱镜的光强分束均随胶合剂折射率礼的增大而增大,且n越接近于1,其光强分束比也越接近于1;Rochon棱镜的光强分束比受胶合层倾斜角θ的影响较大,且胶合层倾斜方向不同,o、e光透射比的变化情况也不同;θ对Rochon棱镜偏向角的影响与其对o、e光透射比的影响相反。     

胶合层对Rochon棱镜偏向角和光强透射比影响的研究

Rochon棱镜是激光偏光技术中最常见的一种起偏分束棱镜。Rochon棱镜胶合剂的折射率不同时,出射o、e光的光强透射比会不同。另外,胶合层的前后表面并不总是严格平行,因此其偏向角和光强透射比(或光强分束比)要异于正常情况下的值。利用偏振光学的知识和Origin软件计算分析了胶合层的折射率及前后不平行对Rochon棱镜透射比(或光强分束比)和偏向角的影响。结果表明:o、e光的透射比和Rochon棱镜的光强分束均随胶合剂折射率n的增大而增大,且n越接近于1,其光强分束比也越接近于1;Rochon棱镜的光强分束比受胶合层倾斜角θ的影响较大,且胶合层倾斜方向不同,o、e光透射比的变化情况也不同;θ对Rochon棱镜偏向角的影响与其对o、e光透射比的影响相反。     

格兰-傅科棱镜空气隙厚度的测量

为了测量格兰-傅科空气隙的厚度,分析了棱镜对单模高斯光束的影响,结果表明：透射光束随光束在棱镜端面上的入射角变化呈现周期性的振荡,且振荡特性与入射光的波长、光强分布特性、棱镜结构角及空气隙的厚度有关,对于给定波长的入射单模高斯光束,由于棱镜的结构角在棱镜胶合之前可以精确测得,所以通过分析这种振荡特性便可以得出棱镜空气隙的厚度,据此,设计实验,并测出了成品棱镜空气隙的厚度。     

偏光棱镜中受抑全内反射现象的研究

由于偏光棱镜中的受抑全内反射现象的存在,导致偏光棱镜中部分o光透射,从而降低了偏光棱镜的消光比.为了尽可能的消除受抑全内反射现象带来的不良影响,本文以Glan型棱镜为例,运用薄膜光学理论,对偏光棱镜中的这种现象进行了系统的研究,理论分析和实验测试均表明:胶合层间隙越大,胶合剂的折射率越小,o光的透射比越小;在同一间隙下,波长越小,棱镜的结构角越大,o光的透射比越小,越有利于提高棱镜的消光比.     

Wollaston棱镜对发散光束的分束特性分析

为了了解Wollaston棱镜用于发散光束时对出射o光束、e光束发散角的影响,利用折射定律对发散光束两边缘光线通过Wollaston棱镜后的o光、e光分束角进行了推导,采用控制变量法分析了发散光束经过Wollaston棱镜后出射的o光束和e光束的变化,得出了Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。结果表明,相对入射光束的发散角,Wollaston棱镜对o光束有减小发散角的作用,对e光束有增大发散角的作用;对于一定结构角的棱镜,当入射光的波长变大时,o光束发散角增大,而e光束发散角减小;对于确定的单色发散光束,当结构角增大时,o光束发散角减小,而e光束发散角增大;无论是入射光的波长还是棱镜结构角的变化,对出射o光束、e光束发散角的影响都是有限的。由此可见,在要求不是太高的应用中,可以忽略Wollaston棱镜对出射o光束、e光束发散角的影响。     

格兰-傅科棱镜对单模高斯光束的影响

为了研究格兰-傅科棱镜对单模高斯光束的影响,分析了棱镜空气隙中光的干涉现象,结果表明:对于某一波长的入射光,当空气隙的厚度一定时,透射光强随棱镜结构角的变化作周期性振荡;当结构角一定时,透射光强随棱镜空气隙厚度的变化作周期性变化;且透射高斯光束的形状也随结构角以及空气隙厚度的改变发生变化;理论分析的结果还给出,对于结构角和空气隙厚度给定的成品棱镜,透射光束随入射角的变化呈周期性振荡,且棱镜对光束形貌的影响与入射光的束腰半径有关,据此,设计实验对理论结果进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性.     

钒酸钇Wollaston棱镜分束特性分析

为了解钒酸钇Wollaston棱镜的分束特性,通过棱镜中的光路分析,得到光束正入射时o光光束和e光光束的分束特性公式,并用MATLAB软件拟合得到棱镜的分束特性关于入射光波长和结构角的变化关系曲线。结果表明,对于一定结构角的棱镜,其分束角具有明显的色散特性,波长越短,分束角越大,且变化也越快,在红外光谱范围,波长对棱镜分束角的影响减小,其分束角趋于稳定;分束角的对称性受波长变化的影响较小,应用中可以忽略。棱镜的结构角与入射光波长对棱镜的透射比均有影响,当棱镜的结构角一定时,透射比随入射光的波长呈振荡性变化,且o光透射比的光谱效应更为明显。该研究可以为棱镜的设计制作和实际使用提供有价值的参考。     

拉盖尔-高斯光束入射石英基底石墨烯涂层的透射光强分布特性研究

石墨烯材料在光学领域的特性吸引了众多学者进行研究。本文基于角谱衍射理论建立了拉盖尔-高斯光束入射石英基底石墨烯涂层的双层结构模型,研究了拉盖尔-高斯光束通过该模型的透射光强分布特性,分析了改变石英基底的方向自相关长度、拉盖尔-高斯光束的拓扑荷数和石墨烯涂层的厚度对拉盖尔-高斯光束入射该模型的光强分布影响,且搭建了实验来进行验证,将其结果进行对比。结果表明：随着石墨烯涂层厚度增加,拉盖尔-高斯光束透过的光强随之减弱,当石墨烯涂层的厚度大于20 nm时,光强强度明显减弱。当石英基底的方向自相关长度增大时,光束受粗糙面影响变大,光强分布中暗斑变多。本文研究结果可以为石墨烯材料光学特性的研究提供支撑。     

光阑限制飞秒高斯激光光束对微孔加工的影响

基于飞秒微孔加工平台,开展了激光加工光路中光阑尺寸对激光微孔加工孔壁质量影响的实验研究,并采用软件仿真和实验结合的方法研究不同光阑限制高斯光束造成的能量波动情况和对实际加工效果的影响。仿真结果表明在光阑光束比小于1.6的情况下高斯光束截面能量分布开始受到影响,高斯光束截面出现能量波动现象。并对不同光阑光束比情况下微孔加工进行实验,实验结果表明:在光阑光束比小于1.6情况下高斯光束截面能量分布发生调制,但是能量波动起初对实际加工影响较小。随着光阑光束比的下降微孔加工孔壁粗糙度增加,当光阑光束比小于0.9时孔壁出现凹槽,孔壁不再光滑,当光阑光束比小于0.7时会严重影响激光加工效率且孔壁质量进一步恶化。     

温度和强度对无偏压串联光折变晶体回路中高斯光束自偏转的影响

为了得到温度和强度对高斯光束在串联光折变晶体回路中自偏转的影响结果,假设一束暗孤子光束和一束高斯光束分别入射到串联光折变晶体回路中的两块晶体上,利用数值计算方法分析了暗孤子的最大光强或所处晶体温度变化对与明孤子匹配的高斯光束自偏转特性的影响.结果表明,高斯光束的偏转程度随暗孤子最大光强增加而增大,随晶体温度的升高而减小.这些结果对光控光器件、温控光器件的工程实现具有重要的参考价值。     

Influence of Gaussian Beam on Terahertz Radar Cross Section of a Conducting Sphere

In RCS estimation, usually a plane wave is assumed; while in real measurements at terahertz frequencies, generally a Gaussian beam or a similar beam source is adopted. In this paper, the RCS of a conducting sphere is discussed under the condition that the incident wave is a Gaussian beam. In the estimation, the influence of 2.52 THz collimated laser beam on RCS is discussed and the RCS changing with scattering angle and some other factors is obtained; at the same time, the comparisons between different incident beams, plane wave and Gaussian beam, are also given. The estimation results show that choosing a beam width of 40 mm is appropriate when the sphere radius is 10 mm and the distance between the sphere and the beam source is 1 m.     

多孔径光束积分激光匀束器理论与设计

分析了多孔径光束积分匀束器的基本原理和设计理论,分别设计了衍射型和成像型微透镜阵列激光匀束器,将高斯光束整形为平顶光束。光线追迹的结果表明,当微透镜阵列的菲涅尔数较大时,两种匀束器都能获得良好的匀束效果,而成像型能比前者提供更好的光束均匀性和边缘坡度。此外,入射光的准直性能会影响匀束效果,当入射光发散角较大,超过微透镜数值孔径时会导致像面光斑出现明显旁瓣,无法实现正常的匀化。