水下介质浓度对激光偏振传输特性影响的分析

为了研究偏振光通过水体发生多次散射后偏振特性的变化,采用随机抽样拟合相函数的蒙特卡罗仿真方法进行模拟,通过模型仿真和实际实验来验证其真实性.仿真模拟了波长为532 nm的偏振光经过粒径满足(600±10) nm高斯分布的聚苯乙烯小球悬浮液的偏振态变化数据,模拟过程中的光子个数为106.实验分别研究了0°线偏光、45°线...     

激光的光纤传输特性研究

本文从理论上计算了高期光束经透镜及光纤的传输特性，指出了当胺的参数ｚ０≤ｆ时，高斯光束经透镜后的模斑位置严重偏离透镜的焦点。文中还指出了保证光纤弯曲时子光线不漏出，对光纤的数值孔径有一定的要求。     

激光光束传输变换整形研究的新进展

较为系统地报道了我们近年来在激光束点，线，环等多种形状光束聚焦，变换，整形方面的进展情况，若干结果在激光技术中将具有应用价值。     

四边形激光陀螺的光束特性

为了对四边形激光陀螺进行更为深入的研究,了解其光束特性,运用传输矩阵,得到了四边形激光陀螺的稳定条件,并对四边形激光陀螺内部的高斯光束特性进行了数值计算,得到腔内实际上存在两条高斯光束,它们在两个球面镜处结合在一起。结果表明,球面镜的曲率半径越大,高斯光束的光斑半径越大,光束就越平直,越便于信号的读出。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径，并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法，能以较高的精度确定激光光束的束腰位置ｚｏ，束腰处的束宽Ｄ＿ｏ及激光光束质量传输因子Ｍ￣２。这是一种可用于连续，重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径,并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法,能以较高的精度确定激光光束的束腰位置z0,束腰处的束宽D0及激光光束质量传输因子M2.这是一种可用于连续,重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

气海动态跨介质海面蓝绿激光下行传输链路上的散射特性（特邀）

实现空天地海立体化光信息传输的技术瓶颈就是需要解决气海-海气跨介质动态海面条件下激光上下行传输问题。文中主要利用海水环境下蓝绿激光作为载波,提出了蓝绿激光通过气海动态跨介质海面的下行传输数值研究方法。详细讨论了近海面大气海雾、海面风速和海水中的粒子分布对蓝绿激光下行传输散射特性的影响。数值计算了不同风速下蓝绿激光透过率随透射角的变化以及不同近海面大气海雾能见度、不同叶绿素浓度、不同气泡浓度等条件下蓝绿激光下行传输的透过率。结果表明:蓝绿激光在海水中传输时,气泡对激光衰减的影响随着风速的增加而增加,随着传输深度的增加而减小;随着近海面大气中海雾能见度的增大,蓝绿激光通过大气海面和海水的透过率逐渐增大,随着传输距离的增加,叶绿素的影响逐渐增大,蓝绿激光的透过率减小。文中工作对气海-海气蓝绿激光跨介质上下行无线光传输和通信提供理论和技术支撑。     

多光束激光大气传输

热晕效应存在时,利用发射多个激光束可以显著地提高光束到达靶面的光强峰值。数值模拟结果显示,比单光束到达靶面的光强提高两倍以上。     

部分相干双涡旋光束在海洋湍流中的传输

基于广义惠更斯―菲涅耳原理,推导了部分相 干双涡旋光束在海洋湍流中传输时光强分布的理论表 达式,详细研究了部分相干双涡旋光束在海洋湍流中的传输特性。研究结果表明,在传输距 离较小的情况 下,双环结构扩展随着外环拓扑荷数的增加而增大,传输一定距离以后光束转化为空心分布 ,当传输距离 足够长后,光强分布转化为类高斯分布。研究还发现,双涡旋光束在海洋湍流中的强度分布 也受到海洋湍 流相关参数的影响,并且随着海洋湍流的相关参数的改变,光束转化为类高斯分布所需要的 传输距离也随 着改变。另外,在传输距离较短的情况下,光源的相干性越好,光束的双环结构越明显,并 且中间的“暗核” 越明显。所得结果对于部分相干双涡旋光束应用于水下湍流环境有着重要的意义。     

QBG光束的传输特性

对变量为径项平方的贝塞耳函数调制的高斯光束(QBG光束)通过一阶ABCD光学系统的传输变换进行了研究,由广义菲涅耳衍射积分出发推导出了普适的传输变换公式,以QBG光束通过薄透镜系统的情况进行了分析与讨论,对详细的数值计算结果进行了分析与讨论.     

环型激光束空间传输的数值模拟

基于Maxwell方程组的经舆理论,对于腔的菲涅耳数不满足远远大于1的条件时的光束传播问题,利用衍射积分方程理论进行求解．根据菲涅耳-基尔霍夫衍射积分方程建立数值模型,采用matlab数值模拟的方法,对环型激光束传输方向的近场及远场强度的空间分布进行了分析．     

水下激光光束空间分布特性的实验研究

对高斯光束在不同水体中的传输特性进行了初步实验研究,分析了水体衰减系数对传输特性的影响。实验结果显示,高斯光束在水中不同传输距离处横截面上的光强径向分布仍然可以用高斯函数来描述;高斯光束在水中的光斑半径大于在空气中的,而且水体衰减系数越大,光斑半径扩展得越大;高斯光束在水中的光斑中心光强比空气中的衰减得严重,而且水体衰减系数越大,衰减得越快;高斯光束在大约2～3个衰减长度处光斑光强近似均匀分布。     

用蒙特卡罗法研究波动水表面对机载海洋激光雷达水下光束质量的影响

利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对机载海洋激光雷达探测过程中,透过波动水表面向下传输的激光束质量受波动水表面影响的程度进行了模拟计算,并给出了定量结果和定性结论。为了获得水下传输的激光束质量相关数据,在传统的蒙特卡罗模型中引入了波动水表面影响模型和接收平面能量分布计算的功能。通过模拟计算,得到了不同海面风速条件下机载海洋激光雷达发出的高斯光束透过波动水表面后在接收平面上的能量分布,得出了随着海面风速的增加,高斯光束的光束质量不断下降,机载海洋激光雷达探测效果不断变差的结论。     

平流层激光传输规律研究的现状

综述了平流层中激光传输规律的研究现状及成果，对存在的问题也进行了讨论。     

大功率激光光束参数的测量方法

利用我们正在研制的新型大功率激光光束光斑质量诊断仪,实现了大功率激光光束横截面的功率密度分布测量,并给出了计算光束位置、束宽、焦点位置、焦斑大小、发散角、焦深和光束质量因子等相关光束参数的数学处理方法。     

高斯球面波的传播特性

本文讨论了高斯球面波的传播和变换特性,证明该光束具有非双曲线传播规律,指出以往有关该光速存在最大散角的结论是对光斑尺寸的定义不合理引起的。     

低能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

考虑二次电子的产生和散射，利用Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在抗蚀剂中的散射过程，分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积的分布图。发现在能量小于2．5keV范围内的模拟结果与实验结果相吻合，这比用传统的不考虑二次电子的Bethe公式得到的模拟结果更加符合实际的电子散射过程，精度更高。另外还发现电子束能量越低，曝光的分辨率和效率越高，这一结果也与实验相吻合。结果表明，二次电子的产生和散射对电子束曝光起了重要的作用，需考虑它们的影响。     

用Monte Carlo方法模拟光在双层生物组织中的传播

利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟了光在两层具有不同光学参数的组织中的传输。详细讨论了组织间的吸收系数、有效散射系数和各向异性因子ｇ的差异对漫反射率、漫透射率和光强的纵向分布的影响，分析了光强分布变化的原因     

生物组织中高阶光学参量对空间分辨漫反射的影响

采用Monte Carlo方法,研究了生物组织的二阶和三阶光学参量对空间分辨漫反射率R（ρ）的影响。当光源与探测器间距离ρ为几个输运平均自由程l1时,漫射近似理论不再适用,R（ρ）与散射相函数的高阶Legendre矩有关。研究表明：二阶光学参量γ对R（ρ）的影响范围约为5l1,在0．6l1〈ρ〈5l1范围内,R（ρ）随γ减小而降低;三阶光学参量δ对R（ρ）的影响范围约为2l1在0．3l1〈ρ〈2l1内,R（ρ）随占增加而降低;并且当不满足△δ〈△γ的条件时,δ对R（ρ）的影响会补偿γ的影响,使R（ρ）与γ的关系变得无规律。     

准直激光束水下光斑的变化规律研究

从光在介质中传输的物理过程出发 ,获得了准直激光束的水下光斑随深度变化的解析表达式 ,可以较好地解释不同水质、不同深度条件下光斑的变化规律