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。     

聚焦厄米-高斯光束对两种粒子的捕获

基于广义惠更斯-菲涅耳原理和瑞利散射理论, 推导了聚焦厄米-高斯光束的光强和作用在瑞利微粒上辐射力 的解析表达式,主要研究聚焦厄米-高斯光束对折射率不同的两种粒子的俘获情况,以及光 束阶数m和n对俘获效果 的影响。研究发现,聚焦厄米-高斯光束在焦平面上呈现出矩形阵列分布的(m +1)×(n+1)个亮斑,这种光束选取合适的 光束阶数可以实现在亮斑处阵列分布的捕获(m+1)×(n+1)个高折射率粒子,同时在暗区俘获 m ×(n+1)个低折射率粒子。 此外,光束阶数越大,辐射力越大,越容易俘获两种类型粒子。因此,选择合适的光束阶数 ,可以实现两种不同折 射率的瑞利微粒的稳定捕获。所得结果可以应用在生物技术和纳米技术等领域。     

厄米-高斯光束通过失调光学系统的变换和偏心厄米-高斯光束

使用广义惠更斯 菲涅耳衍射积分 ,增广矩阵和Wigner分布函数方法 ,研究了厄米 高斯光束通过失调一阶ABCD光学系统的传输特性。证明了在失调光学系统的作用下 ,厄米 高斯光束不保持封闭性。失调一阶ABCD光学系统的作用使出射光束变为更一般的具有偏心性质的厄米 高斯光束 ,称其为偏心厄米 高斯光束 ,通常的偏心高斯光束可看作本文研究的偏心厄米 高斯光束的特殊情况     

厄米- 高斯光束通过双矩孔的传输特性

基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和,研究厄米- 高斯光束通过双矩孔 的传输特性,用Collins公式分析,用Matlab进行一些数值模拟。表明:传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他孔、光束和多光束,本研究对控制光束和光学系统设计是十分有用的。     

厄米- 高斯光束通过双矩孔的传输特性

基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和，研究厄米-高斯光束通过双矩孔的传输特性，用Collins公式分析，用Matlab进行一些数值模拟。表明：传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他孔、光束和多光束，本研究对控制光束和光学系统设计是十分有用的。     

一种产生平顶光束的新方法:厄米-高斯光束的合成

提出了用多束厄米-高斯光束相干合成产生平顶光束的方法。借助Wigner分布函数和强度矩方法推导出在普遍情况下合成光束M^2因子和K参数的解析公式。研究结果表明，通过适当选取厄米-高斯光束的参数，在某一传输平面可以得到平顶的光强剖面。给出了数值计算例以说明合成平顶光束的特性。     

厄米- 高斯光束通过硬边光阑的自由传输特性

应用Collins公式和硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和的方法，研究得出厄米-高斯（Hermite—Gaussin）光束通过硬边光阑自由传输特性的近似解析解。最后，用Matlab软件进行一些数值模拟。研究和模拟结果表明：自由传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距均密切相关。其结果可推广到其它光阑，并对控制光束和光学系统设计具有一定的参考价值。     

受光阑限制厄米-余弦-高斯光束的解析传输公式

从Collins公式出发,推导出了厄米余弦高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统传输的递推公式。由递推公式,借助迭代算法,得出受光阑限制的任意阶厄米余弦高斯光束的解析传输公式。数值计算例证实了解析传输公式的正确性和优点。     

高阶模高斯光束的双变量厄米多项式表示

我们指出，激光束光学中常用的厄米一高斯光束、拉盖尔－高斯光束和椭圆高斯光束可以用双变量厄米多项式统一地表示出来，即慢变近似下的亥姆霍兹方程允许有双变量厄米多项式解。     

厄米-余弦-高斯光束通过像散透镜的焦开关

应用惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,研究了厄米-余弦-高斯光束通过像散透镜后的焦开关现象.数值计算结果表明,厄米-余弦-高斯光束通过有像散透镜的光学系统,在像散参数和光束菲涅耳数一定时,改变光学系统几何参数δ(即光束入射面到透镜的距离与透镜焦距之比),不仅在δ=1.O时发生通常所说的焦开关现象,而且在δ≠1.O时的其他位置也可以产生焦开关现象,即焦开关现象不仅可以在几何焦点处产生,也可以在几何焦点右侧或左侧产生.讨论了光束参数对焦开关的产生及其位置的影响;分析研究了在给定光束参数和光束菲涅耳数条件下,光学系统几何参数δ取不同值时,厄米-余弦-高斯光束通过像散透镜后的相对焦移随像散参数的变化规律.结果表明,可以通过改变光束参数和像散参数来控制焦开关发生的位置和产生焦开关的次数.     

泵浦光空间强度分布对激光腔内横模分布的影响

以激光二极管端面泵浦固体激光器为研究对象,在不同的泵浦光空间分布下,通过数值求解速率方程,得到腔内横模分布的变化规律,分析了对光束质量的影响。结果表明,泵浦光半径越接近振荡光半径,基模所占比率越大;而泵浦功率对横模分布的影响不大。     

基于厄米-高斯函数法研究1维光子晶体波导

为了对折射率型1维光子晶体缺陷波导中的光传输进行有效数值模拟,采用此类型波导的厄米-高斯函数展开方法进行了研究。首先给出了计算方法的详细理论推导,然后利用该方法计算了偏振态不同、结构参量不同的情况下波导本征模式的色散关系、模场空间分布、能量控制因子及等效折射率。结果表明,1维光子晶体缺陷波导与阶跃平面光波导主要差别在于高阶模式,且可通过调节1维光子晶体的结构参量来有效调控高阶模式的传输。     

激光束的横模分析

报道激光器输出光斑的横模组分的分析方法。由谐振腔理论计算各阶单横模的光强分布,籍助扫描干涉仪测量激光模谱,可以得到激光束包含的横模序数及这些横模的强度值。     

光纤放大器中增益带宽对超短脉冲传输的影响

基于广义Ginzburg-Landau方程,研究了超短脉冲在光纤放大器正、反常色散区的传输特性,着重分析了增益带宽对脉冲传输和放大的影响。结果表明窄的增益带宽延缓脉冲的波形变化,限制脉冲的放大,扭曲频谱形状,降低频谱展宽的速率并减少频谱展宽的饱和值。     

一种测量激光束横模结构的非线性网络

提出以激光束的横模结构特别是基模所占的比例作为激光光束质量的评价依据,并研究了测量方法.建立了基于Hopfield神经网络原理的非线性网络,使用CCD采集激光束的光斑图像作为网络的输入,通过计算该网络的能量函数,实行调整训练,获得网络的动力学稳定状态,此时网络中各阶横模的比例即为测量结果.实验采集了一束光的多幅光斑图像,经预处理后输入该网络,可获得模式结构数据,其中基模分量为69%.利用所得结果合成一幅光斑,与输入的原光斑图像的相对误差为3.53%.     

大功率CO2混合模激光束传输参数的精确测量

根据大功率 CO2 混合模激光束横截面强度分布的变化规律 ,任选两个横截面的强度分布 ,采用数值迭代方法 ,精确计算出混合模传输的光学参数。     

厄米-高斯型短脉冲在光纤中传输特性的变分研究

本文首先提出了含有位置和频率参量的啁啾厄米 -高斯函数 ,然后从非线性薛定谔方程出发 ,用变分法研究了厄米 -高斯型短脉冲在光纤中的传输特性 ,导出了脉冲各参量在光纤中演化的一级近似耦合微分方程组。     

几种典型大功率激光的功率密度分布及其应用

本文采用大功率激光光束光斑质量诊断仪（LQD－1）,对几种用于工业加工的典型大功率激光束的功率密度分布进行测量,根据测量结果给出了其应用范围。     

部分相干电磁厄米-高斯光束通过湍流大气传输的偏振特性

采用相干性和偏振性统一理论,推导出了部分相干电磁厄米-高斯(EHG)光束在湍流大气中传输时偏振度的解析式,并给出了偏振度保持传输不变的条件。研究表明,部分相干电磁厄米-高斯光束的偏振度由大气折射率结构常数、光束相关长度、厄米多项式阶数、光束初始偏振度相关常数和观察点位置共同决定。经过足够长的传输距离后,光束的偏振度将趋于源平面处的初始值,并与光束相关长度、厄米多项式阶数以及湍流的强弱均无关系。电磁高斯-谢尔模型(EGSM)光束通过湍流大气传输时光束偏振度的变化作为所得结果的特例给出。