高斯型激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变

由于激光畸变所产生的现象及其形成的物理机制十 分丰富,对畸变激光传输特性的研究已然成为一个重要的光学类课题。对此本文将以激光的 圆孔衍射作为切入,采用Zernike多项式函数拟合相位畸变元件的方法,探讨具有高斯型分布 的激光束在圆孔衍射过程中的光束畸变。进一步分析波长、传播距离及函数的阶数对光束畸 变的影响。结果显示,在畸变影响下,由于相散畸变因子作用导致光束 发生对称性退化,引起光束发生分裂,中心光强位置发生偏移,产生像散和离焦畸变现象。 而Zernike多项式函数中q 值会显著影响畸变中光束发生分裂的数量,且随激光波长和传播距离的增大,其畸变影响增 强,像散和离焦变得越明显。     

高斯光束对颗粒衍射测量的影响

理论推导了高斯光束的圆孔夫琅和费衍射结果并与平行平面波的圆孔夫琅和费衍射结果进行比较,数值计算和理论分析表明,当激光光束的束宽半径远大于圆孔半径时,两者的衍射结果是非常接近的;当激光光束的束宽半径接近于圆孔半径时,高斯光束的衍射偏离平行光衍射。考虑光强的高斯分布,给出了某一粒度颗粒群的衍射结果。     

光盘存储系统中扫描光束的优化设计

利用衍射分析方法,优化扫描光束参数,获得高强度、高质量扫描光点。该理论分析及结论广泛适用于CD,CD-ROM,WORM,MOD及其光盘存储系统。     

高斯激光束闭孔Z-扫描曲线特征研究

从理论上研究了材料的非线性折射和非线性吸收同时存在时 ,闭孔Z 扫描透过率曲线的特征 ,结果表明峰 谷或谷 峰结构特征取决于材料的三阶非线性极化率的虚部与实部的比值 ρ。给出了高斯光束情况下决定峰 谷或谷 峰结构存在与否的精确临界值 ρc 和曲线的某些特征参量与ρ的关系以及本理论的适用范围。CS2 的Z 扫描实验与理论结果符合得很好。     

高斯光束的矩孔和圆孔衍射

应用亥姆霍兹方程和傅里叶变换，对高斯光束通过狭缝、矩孔和圆孔时的衍射时行了分析，在傍轴条件下导出了相应的近似公式，并给出了数值计算结果。     

高斯光束经矩形孔径的衍射效应

从惠更斯一菲涅耳原理出发,在菲涅耳近似和夫琅和费近似的条件下,全面讨论了矩形孔径对会聚和准直高斯光束的对称和非对称一维切割的各种衍射效应,得出有实用价值的结论。     

椭圆高斯光束的衍射和象差

从惠更斯－菲涅耳原理出发,采用数值积分方法分析了会聚椭圆高斯光束焦点附近的三维光分布状态,讨论了按照均匀光波球差最佳校正形式对椭圆高斯光束进行象差平衡时的中心点亮度变化,研究表明,在工程实际中,采用普通光学系统的象差平衡理论对半导体激光光学系统进行设计是完全可行的。     

高斯光束经圆孔光阑衍射后在近场区的轴向光场分布

本文从衍射积分方程出发,得到了高斯光束经圆孔光阑衍射后在近场区,也就是在光阑平面和菲涅耳区之间的轴向光场分布。此外,还得到了其菲涅耳衍射特性的一些新结果。作为比较,文中也对平面波和球面波的入射进行了分析。     

红外激光束经卡塞格伦系统衍射后的远场分布

把卡塞格伦系统等效为圆环光阑,利用高斯光束的贝塞尔级数展开,首次得到了红外激光束经卡塞格伦系统衍射后的远场分布表达式,对所得结果进行了讨论,并和均匀光波场的情形进行了比较。     

用高斯光束单丝衍射来监测拉丝工艺中的细丝直径

提出一种用动态法测细丝直径的方法。用微机配合可以监测拉丝工艺中的细丝直径,精度在5%以内。     

半导体激光器特性对衍射测量影响的理论分析

半导体激光器发出的是一束发散的椭圆形高斯光束，并具有温度依赖性。本文以细丝衍射测量系统为例，讨论半导体激光器上述特性对测量精度的影响，并提出消除这些影响的方法。     

可变光衰减器中高斯光束的衍射特性研究

应用傅里叶变换法计算了高斯光束经光衰减器的挡光片阻挡后产生的衍射特性,给出了近似的衍射光强分布表达式。根据表达式,绘制了衍射光能量分布图,并实际测试了准直器出射光通过挡光片后的衍射光强分布。对比了数值计算和实际测试结果,最后对结果进行了讨论。     

快速扫描针孔法测量脉冲染料激光束直径

本文描述了一种能够快速准确地测量脉冲染料激光束直径的方法，该方法是以步进电机驱动针孔扫描，Ｂｏｘｃａｒ－ｃｏｍｐｕｔｅｒ信号处理系统做高斯拟合，精度优于５％。     

可调分束角棱镜对激光束的影响

基于三棱镜对激光束的扩束和角放大作用,分析了可调分束角偏光棱镜在不同入射角情况下对激光束的发散角和横截面的影响,所得结果对该类型偏光棱镜的使用有重要的参考意义.     

非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射

根据矢量瑞利衍射积分公式,对非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射进行了系统的研究,给出了矩孔衍射的解析表达式,并将非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束矩孔衍射轴上、近场、远场和单缝衍射光场分布,非傍轴离轴矢量高斯光束以及非傍轴矢量高斯光束的自由空间传输作为特例统一于一般表达式中,研究表明,在矩孔衍射中,f参数,截断参数以及相对离轴参数共同决定着光束的非傍轴行为.     

高斯光束微圆孔菲涅耳衍射的束型转变

为了获得束型、光强分布、光斑大小等满足激光应用需要的光束,根据由基尔霍夫衍射公式导出的高斯光束微圆孔衍射变换的计算式,探讨了高斯光束微圆孔菲涅耳衍射变换的束型转变及其影响因素,并利用MATLAB软件进行了计算模拟。结果表明,这种方法的可靠性和可行性有利于把激光束应用于激光工程、微光学和微光机电系统。     

非旋转对称光束的像散系数aZF

基于二阶矩定义,综合考虑像散光束的非旋转对称性,提出采用M4参数来描述光束的像散特性。推导出了在指定方位角上像散基模高斯光束、像散厄米高斯光束传输和像散光束的束腰、发散角的解析表达式,提出采用像散系数aZF表示光束的像散特性,最终给出了用像散系数aZF表达的M4参数(Mxx4、Myy4、Mxy4和Mr4)的解析表达式。另外,根据实测光束的M4参数反过来也可以求出光束的像散系数aZF及光束在主方向上的M4参数等。光束经过无像差旋转对称光学系统传输时,其传输不变量为aZF、JZF1和JZF2。本文所得结果对实际工作中激光器的设计、制造和应用有重要的参考价值。