单模高斯光束在自聚焦光纤中的传播分析

根据高斯光束在均匀介质中的传播特点,用几何光学方法阐述了自聚光纤的原理,分析了一束单模高斯光束在自聚光纤中的传播行为,说明这种中心折射率大,四周逐渐减小光纤具有自聚焦能力.     

倒拉锥光纤中高斯光束的传播特性

本文利用 Huygens-Fresnel 衍射积分和量子力学中的路径积分方法,推导出在倒拉锥光纤中光场的解析表示式,并在 WKBJ 近似下得到了高斯光束传播的射线矩阵.这一结果为倒拉锥光纤与半导体激光器耦合系统设讨提供了一种分析方法.     

厄米-高斯光束倾斜入射类透镜介质的近轴传输

将描述光在类透镜介质中传播的Helmholtz方程化为具有线性谐振子势的schroedinger方程形式，借助于量子力学中的“含时”么正变换技术，解析求解光束倾斜入射到类透镜介质中传输时的场分布，得到场传输的传播核因子，研究任意倾斜入射光束位形的传输问题，并对厄米-高斯光束的传输进行计算．研究结果表明：厄米-高斯光束倾斜入射进类透镜介质束宽度的演变与光束正入射的情况一样，随传输距离作周期性变化，但因光束倾斜入射，厄米-高斯光束的传输出现了新效应。即光强分布中心不再沿直线,传播方向也不断变化,出现与横坐标相关的附加局域相因子．     

单模保偏光纤光学耦合系统设计

本文结合高斯光束的传播特性,设计了双频He—Ne激光器与芯直径小于5微米的单模保偏光纤(数值孔径为0.1)间的光学耦合系统。     

氦氖激光传播路径上发散角的控制

利用激光高斯光束传播特性，提出一种激光准直参数的确定方法，并在实际运用中得以证明。     

氦氖激光传播路径上发散角的控制

利用激光高斯光束传播特性，提出一种激光准直参数的确定方法，并在实际运行中得以证明。     

用FD-BPM模拟不同折射率下光纤的光场分布

利用有限差分光束传播法(FD-BPM)模拟出在不同折射率下的均匀光纤、锥形光纤及光纤对接中的光场分布,着重分析光纤的不同折射率分布对光纤传输能量以及光纤传输中造成能量损耗的影响,为研究不同折射率下光纤的能量传输特性奠定了理论基础.     

半导体激光器与半锥形多模光纤耦合效率的分析

结合半导体激光器和多模光纤的特性，通过对高斯光束的发散特性的分析，利用光线迹踪法，从数值上得到半导体激光器与半锥形多模光纤耦合效率与锥形结构的关系，为制造半锥形多模光纤提供了理论依据，给出了一种易实现、高耦合效率的耦合新方法。     

偏心高斯光束的强度分布

根据Collins公式得到了离轴高斯光束通过光学系统后的变换关系，分析了变换后光束强度分布的特点，结果表明变换后的光束为偏心高斯光束，进而导出了偏心高斯光束在垂直于传输方向上强度分布的近似表达式．最后以薄透镜系统为例，数值计算了该方向上的强度分布；以及不同位置处，偏心高斯光束与高斯光束强度分布的偏离程度，表明束腰平面上强度分布为高斯分布，随着考察面到束腰平面距离的增大，此偏离程度迅速变大．     

高斯光束在光伏光折变晶体中的孤波演化

研究了光伏场和外电场对高斯光束在铌酸锂和碳酸钡晶体中演化特性的影响。结果表明,光伏场和外电场对高斯光束的演化特性均有显影响。调节光伏场和外电场都可改变高斯光束在晶体中的演化特性。     

聚焦高斯光束对微粒的俘获效应

应用复源点场理论描述了强聚焦高斯光束，用严格的单粒子光的散射理论，分析了高斯光束对透明球形粒子的力学作用，给出了部分数值计算结果，并且在国内首次完成了用激光束对空气中透明微粒的稳定悬浮实验。实验表明，辐射压力不仅和激光束波长、光腰半径、功率有关，而且和粒子的折射率、半径以及粒子在光束中的位置有关。     

双层介质球的弹性高斯光散射

本文利用高斯光束场的矢量球波函数展开式，给出了高斯光束入射到单层，双层介质球上的弹性散射场分布。     

一种将非对称高斯光束变换成对称高斯光束的方法

本文论述了采用张量ABCD法则来讨论非对称高斯光束的变换特性。分析了非对称高斯光束变换为对称高斯光束的可能性。特别探讨了非对称高斯光束经组合透镜变换后成为圆高斯光束这一可能性。为以后的进一步研究提供了理论依据。     

复宗量双曲余弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输

基于光束在单轴晶体中传输的角谱理论,对复宗量双曲余弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输作了研究,得到了一般的解析传输公式,并用数值的方法讨论了晶体内源于复宗量双曲余弦平方-高斯光束的两偏振分量的传输特性,结果表明,在适当参数的条件下,两偏振分量在晶体中的传输波形结构基本保持不变.     

高斯光束束腰位置及尺寸的精确测量

研究了如何提高高斯光束束腰位置及束腰半径的测量精度.从高斯光束的对称性出发,测量了其束腰位置.根据高斯光束通过薄透镜的传输特性,结合已确定的聚焦高斯光束的束腰位置,得到了待测高斯光束的束腰位置及束腰尺寸.根据高斯光束的对称性,直接确定了待测高斯光束的束腰位置,进而在该位置对束腰半径进行了实际测量.结果表明:反推的束腰位置及尺寸分别可精确到0.01mm和0.1mm,且反推结果和实际测量结果一致.     

余弦高斯光束通过EIT介质的传输特性研究

为了研究余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的传输特性,利用衍射积分理论推导出余弦高斯光束通过电磁感应透明介质光强的解析表达式。利用该解析表达式得到了余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的光强。计算结果表明,余弦高斯光束的光强可以通过电磁感应透明介质的拉比频率调控。此研究结果提供了一种调控余弦高斯光束光强的新方法和技术。     

牛顿公式在高斯光束透镜变换中的应用

基于几何光学中牛顿成像公式的表述思想,以高斯光束单透镜变换为例,推导出了高斯光束单透镜变换的牛顿公式,并进行了数值计算模拟。在高斯光束变换中引入牛顿公式,使透镜变换公式更加简洁、直观。     

泵浦光的离轴对激光器性能影响

利用光纤耦合激光二极管端面泵浦固体激光器,研究了在近阈值条件下,泵浦光偏离振荡光谐振腔轴线距离的变化对激光器输出模式、阈值功率、斜效率和光束质量的影响．实验结果表明,当泵浦光相对振荡光谐振腔轴线的偏离量增加时,激光振荡阈值、斜效率和光束质量因子将增大;激光输出模式从低阶向高阶厄米-高斯模转变,并且在相同的泵浦光偏离位置下,随着泵浦光电流的增大,晶体热效应显著,模式竞争加剧,会出现高阶向低阶厄米-高斯模的转变．     

一种测量高斯光束光斑半径的新方法

本文提出一种用圆孔光(?)测量激光高斯光束光斑半径的新方法。高斯光束光强的横向分布,由此,式中P_0是高斯光束总功率,P是经过光(?)的激光功率,R是圆孔光(?)的半径,ω是1/e~2光斑半径。测量出P_0、P和月以后,可以得到高斯光束光斑半径。     

空间光通信中的光束质量处理技术研究

由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。