双曲余弦高斯光束的模相关和模结构分析

基于二阶矩方法和正交模系展开法 ,推导出双曲余弦高斯光束的光束传输M2 因子和模相干系数的解析表达式 ,从而可对双曲余弦高斯光束的模相关和模结构进行分析。提出了一种在实验室中产生双曲余弦高斯光束的简单方法。     

双曲余弦-高斯光束的相干模分解

利用傅里叶变换和正交模系展开法,推导出了双曲余弦—晶斯光束的M2因子和归一化模系数的解析表达式,从而建立了双曲余弦-高斯光束的相干模分解理论。提出了一种在实验室中产生双曲余弦-高斯光束的简单方法。     

高阶双曲余弦高斯光束的传输性质

引入了高阶双曲余弦高斯光束,结果表明这类光束在一定参数条件下呈现平顶光束特征。这类光束可用偏心高斯光束或双曲余弦高斯光束的相干叠加而得到,因而也是傍轴波动方程的解,并讨论了它们在一阶光学系统中的传播性质。     

非傍轴双曲余弦高斯光束质量因子的研究

运用非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲余弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲余弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明:当双曲余弦高斯光束束腰半径较大时,傍轴与非傍轴理论计算的光束质量因子变化规律完全相同;束腰半径较小时,傍轴理论的计算结果有较大误差。     

厄米-双曲余弦-高斯光束的束腰宽度

从二阶矩定义出发,推导出了厄米双曲余弦高斯光束束腰宽度的解析表达式,作为特例给出了厄米余弦高斯光束、双曲余弦高斯光束、余弦高斯光束及厄米高斯光束束腰宽度的表达式;进行了数值计算及分析。     

相位调制双曲余弦高斯光束的梯度力

分析了同心分区相位板对双曲余弦高斯光束的梯度力的调制效应。模拟结果表明相位板可以调节焦点区域梯度力的分布,通过改变相位板的各个区域半径的大小,可以改变梯度力的分布形式,同时会出现多个光陷阱,光陷阱的形状也会发生非常明显的变化,改变相位板的相位变换量,可以使光陷阱移动,相位变换量从π增大到2π的过程中,其梯度力的演化形态和光陷阱的移动方向与相位变换量从0增加到π的过程中梯度力的演化形态和光陷阱的移动方向相反,这种相位板可用于构建可控光镊。     

非傍轴截断双曲余弦高斯光束的M2因子

基于功率密度的二阶矩方法,对非傍轴截断双曲余弦高斯(ChG)光束的束宽、远场发散角和M2因子进行了研究.数值计算结果表明,非傍轴截断ChG光束的M2因子不仅与截断参数δ、偏心参数α有关,而且与初始束腰宽度和波长之比w0/λ有关.在δ足够小时,M2因子可小于1.当δ→ 0时,远场发散角趋于渐近值63.435°.对于α=0(Ω0=0)和δ→∞的特例,我们的结果分别退化为非傍轴截断高斯光束和非傍轴无截断ChG光束的M2因子.     

双曲余弦高斯光束的聚焦特性

使用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分推导出双曲余弦高斯光束通过透镜聚焦的解析传输公式,从所得公式出发研究了聚焦光强随偏心参数的变化,讨论了光束的偏心参数和菲涅耳数对焦移的影响.研究得出偏心参数取恰当数值时光束达到最佳聚焦效果.     

同轴分区相位板对双曲余弦高斯光束的焦深调制效应

研究了同轴分区相位板对双曲余弦高斯光束焦点区域光强分布和焦深的影响.相位板由三个同心圆域组成:中心圆区,内圆环,外圆环.其相位变化分别是0,φ,0.即内圆环的相位变化是可调的.模拟结果表明焦点区域光强分布形状随着各区域半径的改变而变化.增大内圆环的外半径,焦深沿轴向变大,相位板可以调节光学焦深,并且可调的范围很大.内圆环的相位变化也影响焦深的大小,当相位变化φ为π时,焦深的变化效果达到最大值.     

非傍轴余弦-高斯光束的传输

从功率密度的二阶矩方法出发,对非傍轴余弦一高斯(CoG)光束的传输特性进行了系统的研究.结果表明,基于二阶矩定义的束宽在传输过程中满足简单的双曲线变化规律.非傍轴CoG光束的M2因子不仅与偏心参数α有关,而且还与f参数有关.在1/f足够小时,M2因子可小于1.当1/f→0时,远场发散角趋于渐近值63.435°.对于α=0(Ω0=0)的特例,非傍轴CoG光束的M2因子退化为非傍轴高斯光束的M2因子.     

厄米-拉盖尔-高斯光束的传输特性

利用Collins公式,推导出厄米-拉盖尔-高斯(HLG)光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,并用来研究通过自由空间和薄透镜的传输特性.结果表明,除模指数m,n之外,对HLG光束新引入的α参数,它影响光强分布和对称性;HLG光束在传输中保持形状不变;HLG光束的焦移与模指数m,n和α参数无关,这意味着m,n和α不同的HLG光束聚焦在同一位置.并给出了HLG光束的M2因子.     

由M2参数定义的光束传输变换理论

本文推导了任意光束与M2参数有关的光腰和发散角经过薄透镜的变换规律,定义了广义的R(z),导出了广义的ABCD法则.     

ZnO基荧光粉的制备及荧光光谱分析

采用高温固相合成法制备了ZnO基荧光粉,并利用XRD、SEM等方法分析表征样品。实验结果表明,以氯化铵为助剂,在900℃煅烧2h制得了晶粒较小晶形完整分散性较好的ZnO：Zn荧光粉,用387nm的紫外光激发,获得了较宽的绿光发射;掺入Eu离子,在800℃煅烧合成了ZnO：Eu荧光粉,说明Eu离子掺杂有降低烧结温度的作用,另外用465nm光激发ZnO：Eu荧光粉获得了700nm的红光发射。     

板条激光器VRM光腔输出激光光束质量实验比较

针对磷酸盐钕玻璃板条激光器,采用含不同VRM的不同谐振腔型对输出激光光束质量进行了实验比较研究,与普通平凹腔的光束质量也作了比较.测量系统经过数据校核,结果是正确的,所得测量结果对VRM在板条激光器中的应用有参考价值.     

共线声光模式转换效率的分析与计算

利用声表面波共线声光效应的衍射光栅可使波导中导模向泄漏模转换,此现象在光通信在线解复用系统具有潜在应用前景。利用耦合模理论求解这一过程,模式转换效率可以化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数,利用数值计算得出结果并给出其关系。由数值计算结果可知,x切质子交换铌酸锂波导模式转换效率最大,适当选择波导长度和声驱动功率密度,其TE0→TMυ转换效率可达90%以上。     

材料加工用激光束质量初探

本文从激光材料加工的角度讨论了以M2参数作为光束质量评价标准的可能性。指出对穿透式的加工方式,M2参数可以表示光束的实用价值,但对表面加工方式,M2参数的大小并不能反映光束实际的实用价值。     

掺钕单模光纤激光器的调Q实验研究

采用连续运转Ar+激光器5145 Å输出波长光作为泵浦源,采取端泵浦的平凹光学谐振腔结构,用光学斩波器作为Q开关,建立了掺钕单模光纤激光器的调Q实验装置,对这种激光器的调Q特性进行了实验研究和讨论。     

掺Er3+离子Mg-Al尖晶石晶体光谱性质分析

实验给出了掺Er3+:Mg-Al尖晶石晶体的吸收谱、荧光谱和激发谱,确定了Er3+离子在Mg-Al尖晶石晶体中的能级位置。用Judd Ofelt理论计算得到了掺Er3+:Mg-Al尖晶石晶体的光谱特性参数。最后对该掺杂晶体出光的可能性进行了分析。     

四价铬离子可调谐激光器研究的进展

本文主要介绍了两种掺四价铬离子(Cr4+)可调谐激光器─-掺Cr4+镁橄榄石激光器和掺Cr4+钇铝石榴石激光器的进展,着重叙述了其光谱特性和激光特性,并对正发展中的几种新的掺Cr4+激光材料做了简要的评述。