激光探测设备灵敏度测量的新方法

文中对激光探测设备灵敏度测量的几种方法进行了分析，指出存在的缺陷，给出了一种利用光纤测量灵敏度的新方法，测量更准确，操作更方便，具有工程应用价值。     

拉盖尔-高斯光束通过有硬边光阑光学系统的传输

采用将硬边光阑展为有限个复高斯函数之和的方法,得到了拉盖尔-高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统中传输的近似解析公式,作了数值计算以说明传输公式的应用,并对使用该式的误差作了讨论。     

矢量涡旋光束经光阑-透镜系统的OAM与偏振特性

与标量涡旋光束不同,矢量涡旋光束同时具有各项异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量(Orbital angular momentum,OAM)。根据柯林斯衍射积分理论,得到了傍轴近似条件下矢量涡旋光束的OAM密度,实验采集了矢量涡旋光束通过光阑-透镜系统后的光场,详细讨论了光阑截断参数以及光阑-透镜间距等参数对矢量涡旋光场及其OAM密度的影响。结果表明:相比标量涡旋光束,矢量涡旋光束OAM通过光阑系统后随传输距离的衰减更慢,受光阑截断参数影响更小。矢量涡旋光束偏振态不受光阑-透镜系统影响,截断参数大于4.2时,轨道角动量密度和光强不受截断参数影响。在透镜焦点位置处,OAM密度达到最大值。研究结果为矢量涡旋光束OAM特性的应用提供理论依据。     

透镜球差对拉盖尔-高斯涡旋光束聚焦特性的影响及改善方法

涡旋光场调控对涡旋光在激光通信、生物操控等领域的应用研究具有重要意义。为了揭示透镜球差对拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)涡旋光束传输特性的影响,本文基于菲涅尔衍射理论,模拟研究了不同透镜球差系数下的LG光束聚焦场的强度、相位以及螺旋谱分布。结果表明:光学系统初级球差系数的增大恶化了LG光束聚焦场的强度分布和螺旋相位,弥散了轨道角动量(orbital angular momentum,OAM) 。由此,本文提出了一种光阑补偿方案,通过在透镜前添加大小合适的圆孔光阑,以消除透镜像差。光阑补偿后的LG光束聚焦场由星芒状空心分布恢复为空心圆环分布,OAM态保持单一稳定。本研究工作为改善透镜像差对涡旋光的传输影响提供了解决方案。     

主动式激光光幕测速系统天幕干扰抑制方法

主动式激光光幕测速系统中,天空背景光经光学系统变换形成天幕,严重干扰系统信号输出,影响系统灵敏度.通过对系统接收光能量数学建模分析,提出改进方法,设计了可调狭缝光阑,分析了在不同天空背景亮度下,不同狭缝光阑的位置及宽度对系统接收光能量的影响.通过调节光阑相对位置与宽度,有效抑制天幕对系统影响,并进行了相应试验.结果表明...     

《光学系统设计》简介

《红外与激光工程》编辑部组织翻译的《光学系统设计》(内部资料)现已出版发行。该书主要内容包括：基础光学与光学系统技术要求；光阑、光瞳和其他基本原理；衍射、像差和像质；光程差的概念；几何像差及其消除方法；玻璃的选择(包括塑料)；球面和非球面；光学系统的设计型式；光学设计过程；计算机性能评价；高斯光束成像；红外热成像基础和紫外光学系统；     

高数值孔径投影光刻物镜的光学设计

针对45nm节点投影光刻物镜的应用,开展了工作波长为193nm的深紫外浸没式高数值孔径(NA)投影光刻物镜的研究和研制。设计了数值孔径(NA)为1.30的离轴三反射镜投影光刻物镜和NA为1.35的同轴两反射镜投影光刻物镜,并对两个设计方案的优劣进行对比分析,选择了同轴式结构作为最终的设计方案。分析了系统在不同NA情况下可变光阑与其远心度之间的关系,提出了用双可变曲面光阑的设计方案来优化系统的远心度。实验表明,应用本文设计方案,光刻物镜的波像差小于1nm,畸变小于1nm;新型的可变光阑使系统NA在0.85~1.35变化时的最大远心度由5.83~17.57mrad降低至0.26~3.21mrad。本文提出的设计方案为45nm节点高数值孔径投影光刻物镜的研制提供了有益的理论依据和指导。     

光阑面积的精确测量方法

根据辐射照度与面积的基本关系,采用平行等间隔的相同激光束相互重叠,形成空间均匀的照度区域,且覆盖孔径光阑.通过孔径光阑的辐射通量与辐射照度的比值即为孔径光阑的面积.对此方法进行了详细的理论分析并给出了实验结果,测得直径6 mm的光阑面积为28.663 mm2,测量不确定度达到3×10-4.这种方法比以往测量方法的优越之处在于可以直接测量孔径光阑的面积而不需要任何其它高精度参考光阑,并且可以用于测量任意形状的孔径光阑.     

非傍轴矢量高斯光束

对傍轴近似下的光束传输变换问题进行了广泛的研究.但是,当光束有大的发散角或与波长相比拟的小光斑尺寸时,傍轴近似不再成立.已发展了多种非傍轴方法用以研究非傍轴光束的传输问题.对非傍轴光束的研究方法作了总结,使用角谱表示法和瑞利衍射积分公式对非傍轴矢量高斯光束的传输作了分析和比较.结果表明,基于瑞利衍射积分公式推导出的非傍轴矢量高斯光束在自由空间传输的解析公式在传输距离远大于波长时是严格的解析结果,并且在有光阑的情况下也是适用的.光束的非傍轴性主要由f参数决定,但当有光阑存在时,截断参数也对光束非傍轴行为产生影响.