全息位相光栅的分辨率和光束强度分布

本文对λ/4的波象差与光栅的分辨率之间的关系作了理论上的详细分析。为了保证波象差在λ/4之内,对制造全息位相光栅的光束强度分布状态提出了一定的要求。     

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。     

水下激光成像系统准直器的研究

本文利用高斯光束传输特性,在水下激光成像的特定条件下,提出了设计准直器的一种新方法和最优化设计方案,并给出了最优化的流程图。计算了高斯光束通过准直器的象差,并 同步扫描水下激光成像系统准直器的设计实例。     

自适应光学谐振腔动态象差的分析

采用内腔自适应光学技术,在激光器光学谐振腔内设置可变形反射镜,可使相位误差在衍射成强度分布前得以校正,输出光束的相位和强度都可以得到校正。本文阐述了激光谱振腔内象差对腔几何参数的影响,用几何分析得出的非稳腔环形出瞳面上象差分     

激光二极管光束经光阑整形：耦合效率与波差分析

对激光二极管光束经光阑整形的方法进行了理论与数值分析,给出了光能耦合效率和波象差的数值计算结果。所得结论与数据有益于激光二极管光学系统的设计。     

激光束波面象差的补偿

本文总结了钕玻璃高功率激光束波面象差的补偿方法,同时给出了非球面补偿透镜设计及加工检验的方法。在激光束象差补偿实验中,实际光束象差由初始2.3λ降到λ/2～λ/4。     

多极静电偏转器偏转象差的简单计算方法

本文提出两种形式的多极静电偏转器偏转象差的简单计算方法。通过合理选择多极静偏器的调节参数,获得了在16个象差系数中只有9项积分运算的偏转象差系数公式。它们没有光轴电场强度分布的二阶导数,因而计算精度高。     

用非线性相位共轭技术实时补偿大气湍流的影响

通过非线性光学相位共轭使严重变形光束恢复到它们原来无象差状态。这种能力已经得到了充分的论证。这类相位共轭技术对实时修正光束象差有着巨大的潜力,实时修正大气湍流所引起的光束畸变也主要期望于这种技术。休斯研究实验室首先论证了光学相位共轭技术对大气湍流引起的严重畸变波面的动态修正能力。有关研究人员说,他们的技术能够在     

电阻盒式静电偏转器场分布和象差的简单计算公式

文章给出电阻盒式静电偏转器场分布和象差的简单计算公式。这种静偏器的场分布与选取合适“调节参数”的多极静偏器的场分布具有相同分布模式。经简化后,十六个象差系数公式只有九项积分运算,且没有光轴电场强度分布的二阶导数。给出光轴电场强度分布的近似公式,从而偏转场分布可以用解析表达式确定,象差系数的计算也更为方便、简单。     

真空空间滤波器的窗口畸变

利用横向剪切干涉法和轴向全息干涉法分别测量了处于大气压下和真空状态中的空间滤波器的窗口畸变;滤波器处于真空状态下,中心区域畸变量小于0.1λ,边缘最大的畸变量为0.41λ;分别利用全息复元法和数值计算法给出了这种畸变光束的焦体分布;计算了该窗口在不同功率密度的激光作用下的非线性畸变,它是高功率激光系统中的主要象差来源.     

球差透镜对超高斯光束光束质量影响的研究

根据束宽的传输方程,采用双曲线拟合的方法,计算了超高斯光束通过球差透镜后的M2因子。同时还研究有球差的超高斯光束在透镜几何焦面和实际焦面上的桶中功率(PIB)。以M2因子和PIB作为光束质量评价的参数,进行了详细的数值计算来说明球差对超高斯光束光束质量的影响,并与有球差的高斯光束做了比较。得出了一些有实际应用意义的结果。     

Raman beam cleanup of a severely aberrated pump laser

Distortion-free amplification of a diffraction-limited (D.L.) Stokes beam in a hydrogen Raman amplifier pumped by a severely aberrated XeCl laser (120 × D.L.) has been observed with an attendant power conversion efficiency of the order of 30 percent. The corresponding increase in available far field intensity over that from the aberrated pump beam is 5000. An optical integrator was used to focus the poor quality pump beam into the amplifier and to remove all near-axial components in the pump field. Numerical study of this process using a two-dimensional propagation code shows that the presence of near-axial pump components can cause phase matched four-wave mixing interactions with the Stokes, leading to increased angular divergence of the amplified Stokes beam and the development of secondary sidebands in the far field. When a moderately aberrated pump beam (20 × D.L.) was used, spatial sidebands of the Stokes beam were generated due to increased coherence length for the mixing process, significantly reducing the far field Stokes intensity.     

非完全相位共轭特性研究

实验研究了部分相位共轭的特性,实验表明非完全相位共轭对相位共轭保真度及相位共轭光的能量集中度具有一定的影响,在没有吸收的情况下,根据能量守恒和互逆原理,推导了相位共轭保真度和相位共轭镜的有限尺寸之间的简单关系。     

Solid-state lasers at the stability limit: constant beam properties over large power ranges

Without adaptive optics high-power lasers suffer either from poor beam quality or limited power ranges. A laser can be forced to operate on its stability limit by self-adaptive overcompensation resulting in constant and good beam quality over a large power range. With this technique, the brightness of a Nd:YAG laser was increased by almost an order of magnitude despite highly aberrated thermal lens in the laser rod.     

球差透镜对高斯光束质量的影响

根据自由空间束宽的传输方程 ,采用双曲线拟合的方法 ,计算了高斯光束通过球差透镜后的M2 因子。同时还研究有球差的高斯光束在透镜几何焦面和实际焦面上的桶中功率 (PIB)。以M2 因子和PIB作为光束质量评价的参数 ,进行了详细的数值计算来说明球差对光束质量的影响。得出了一些有实际应用意义的新结果。     

高斯光束通过环状球差透镜后的光束质量

以桶中功率(PIB)及β值为光束质量评价参数,分析了环状球差透镜的遮拦比、球差系数等参数对高斯光束光束质量的影响。值得指出的是:(1)由于焦移,在实际焦面比几何焦面上可得到更大的PIB;(2)适当选用负球差环状透镜可实现β1,于是可获得比通过无球差环状透镜更高的能量集中度。     

超高斯光束经光阑球差透镜后的光束质量评价

以桶中功率(PIB)、β参数和η参数为激光光束质量评价参数,对超高斯光束经有方环光阑球差透镜后的光束质量作了详细的研究。大量数值计算和物理分析表明,超高斯光束经有方环光阑透镜后的光束质量与方环遮拦比、透镜球差和超高斯光束的阶数等因素有关。采用适当的负球差透镜,在实际焦面上可得到最大的PIB,η值和最小的β值,从而获得比无球差透镜更好的光束质量,甚至使β1。     

An ASIC for Hartmann-Shack wavefront detection

An analog VLSI circuit facilitating the focal point position detection in a Hartmann-Shack wavefront sensor for optical wavefront measurements is presented. Detecting the lateral deviation of each focal point of the Hartmann-Shack sensor's lens array caused by the partial distortion of the aberrated wavefront within the according lens, the phase information of the light beam can be retrieved. With the future aim of measuring optical distortions of the human eye, the ASIC is optimized to process an optical incident power of 1 nW per focal point. To prevent spatial aliasing of the focal point positions due to the eye's inherent movements during measurement, the signal processing circuits are designed to allow frame repetition rates of wavefront measurement of several hundred hertz. Experimental measurements of optical lenses show the capability of the prototype ASIC of measuring focal point position deviations relating to spherical and cylindrical wavefront aberrations with a dynamic range of ±1 diopters at an accuracy of ±0.15 diopters. The incident power of 1 nW per focal point thereby allows integration periods of 1 ms for position detection     

气动光学畸变波前的本征正交分解和低阶近似

应用哈特曼波前传感器测量了准直平行光通过低速热射流流场后的畸变波前时间序列,对该波前时间序列进行了本征正交分解(POD)和低阶近似研究,对比研究了16#,1008#数据点处的低阶近似波前时间序列和测量波前时间序列。结果表明,畸变波前可用本征正交分解基来展开,应用少量的低阶本征正交分解基即可捕捉到波前的主要信息,并且随着重构模式数的增加,低阶近似波前更加逼近测量波前。由于波面上不同位置处相位脉动量的空间相关性各异,因此选用相同的重构模式数时不同数据点处的重构精度也不一样。     

虚共焦非稳腔腔镜倾斜对光束影响的三维重构

为了直观再现腔镜倾斜对光束分布的影响,用FoxLi数值迭代法及图像重构法,绘得方形镜虚共焦腔在不同倾角下近场及远场光强的三维分布图,并对倾斜后光束特点进行了讨论。结果表明,腔镜倾斜使光束近场分布变差,致使远场光束发生畸变,质量下降。