变形高阶贝塞尔光束的传播和自成像效应

从产生高阶贝塞尔光束的典型光路着手, 通过将高阶贝塞尔光束分解为高阶贝塞尔余弦光束和高阶贝塞尔正弦光束, 利用柱坐标下的Collins公式,分析了变形高阶贝塞尔光束的解析表达式和在自聚焦透镜中的传播。得到了变形高阶贝塞尔光束的一般解析表达式,自由空间的自成像过程,和在自聚焦透镜中传播的特点以及它们在高阶贝塞尔余弦光束和高阶贝塞尔正弦光束波数横向分量差异为0.005 K时的数值模拟。结果证实了变形高阶贝塞尔光束具有无衍射特性及自成像效应。     

样品位置和光腰半径变化对折射型光限幅器性能的影响

本文以衍射理论为基础，通过数值计算，研究了以自聚焦和自散焦为基础的非线性折射型光限幅器的光限幅特性，探讨了样品盒的安装位置和入射光束腰斑半径的变化对折射型光限幅器工作性能的影响。结果表明：折射型光限幅器的光限幅特性曲线随激光输入功率的增加是衰减振荡的。光束聚焦差时，样品盒宜靠近焦面安装；光束聚焦好时，样品盒可稍远离焦面安装。对于自聚焦(自散焦)型非线性光限幅器，当样品盒安装在焦点左面(右边)半个瑞利范围内某位置时，透过率最小，限幅器可获得最佳限幅效果。     

增益介质中Compton散射对小尺度自聚焦的影响

通过对激光放大介质中多光子非线性Compton散射光小尺度自聚焦特性的研究,提出了小尺度自聚焦的非线性理论,并对小尺度调制方程、增益谱和成丝距离进行了修正.研究发现:散射光的临界频率和最快增长频率近乎是相同的,在介质增益下,散射光引起的非线性扰动最快增长频率和最大增长率与背景光强度和传输距离几乎无关.在一定输入和输出功率下,在散射光出现的初始阶段,它使背景光的能量、小尺度扰动最快增长频率、最大增益和相应的B积分迅速增大,调制谱的范围迅速加宽,成丝距离延长;之后,它们的变化几乎与散射光无关.     

自聚集效应对激光内切割质量的影响

本文介绍了一种新型RP技术－激光内切割技术。这种技术由于它自身的特性会引起光束在材料内部传输时产生自聚焦效应,从而影响激光内切割的切割质量。这种影响可以通过对数控程序中机床步距进行修正来削弱或者消除。     

自聚焦变栅距光栅设计、制作及特性研究

利用变栅距光栅的衍射光束自聚焦特性,设计和制作了变栅距透射光栅,并对其自聚焦特性进行了研究.采用变栅距光栅的自动生成宏文件程序,优化设计了变栅距光栅的栅距变化.采用光栅扫描电子束光刻的方法制作了中心线数为300 1/mm、适用于355 mm波长的自聚焦变栅距变狭缝光栅.使用三倍频Nd:YAG激光器,研究了制作的变栅距光栅的聚焦特性,并与对氦氖激光的聚焦特性进行了比较.结果表明,主动式设计的变栅距变狭缝自聚焦光栅可以大幅提高衍射光强度和分辨本领,具有重要的应用价值.     

短脉冲强激光在次临界密度等离子体中的传播

为了更完善地研究强的短脉冲激光在次临界密度冷等离子体中传播时的自聚焦现象,采用了包括洛伦兹项和牵连项的更为完整的有质动力形式。通过理论推导可知,牵连项的加入对自聚焦有一定的影响,使得产生自聚焦的非线性效应更强。同时也考虑到在激光达到一定强度的时候,需要计入相对论效应。结果表明,相对论效应的计入虽然增强了体系的非线性度,但与长脉冲激光中的相对论自聚焦效应不一样的是,它减弱了非线性效应对自聚焦的影响。     

Ultrasonic Self-Focusing on the Edge of a Surface-Breaking Crack: Experiment and Modeling

An adaptive time-delay self-focusing technique has been used to focus ultrasound on the edge (tip) of a surface-breaking crack emanating from the opposite side of a plate. The diffraction of the focused signal has been measured with the array. Simulation of the self-focusing process and the diffraction by the crack edge has been carried out to obtain numerical results for the edge diffraction. Ray tracing has been used to determine the incident wave field in the plate. Comparisons between the numerical results and the measured data show good agreement. The results have been used to determine the depth of the crack.     

环形斑激光束在非线性克尔介质中的光束分裂效应

通过数值求解非线性Schrodinger方程,详细讨论了环形斑激光束在非线性克尔介质中的传输特性.当入射光超过一定功率时,光束产生多级自聚焦现象;传输过程中光束出现分裂现象,光束分裂的方式、分裂程度与入射光强度有关,并且光束分裂与自聚焦焦点处强度相联系.     

自聚焦透镜及其成象分析

本文从微分透镜出发．导出自聚焦透镜的光线矩阵，给出新的物象关系式．并进一步讨论自聚焦透镜成象的有关问题。     

测量自聚焦光纤透镜聚焦常数的曲线拟合算法

提出了基于曲线拟合的光纤透镜聚焦常数的测试方法,用于超小自聚焦光纤探头研制过程中聚焦常数的直接测试。基于自聚焦光纤透镜模型及其折射率分布特征,研究了测量自聚焦光纤透镜聚焦常数的二次多项式拟合和线性化拟合算法。论述了聚焦常数对超小自聚焦光纤探针传光性能的影响。利用光纤端面折射率测试仪测试自聚焦光纤的折射率分布轮廓曲线,根据二次多项式拟合和线性化拟合算法分别求得聚焦常数和中心折射率。实验结果显示,利用二次多项式拟合算法和线性拟合算法求出的聚焦常数分别为5.587mm-1和5.513mm-1,与厂家的标称值5.5mm-1基本吻合,表明曲线拟合算法适用于对自聚焦光纤透镜聚焦常数的测量与分析。