激光束质量因子M^2及其测量

激光束的质量因子Ｍ２是一种全新描述激光束质量的参数，能够定量地表征单模、多模光束的传播特性。描述了Ｍ２因子的概念和测量方法，利用面阵ＣＣＤ探测器研制一套光束质量测量系统，对激光束质量因子Ｍ２进行测量，并给出测量结果的不确定度。

复宗量双曲余弦高斯光束的束腰及其位置

由复宗量双曲余弦高斯光束通过近轴ABCD光学系统传输公式,推导出了基于二阶矩定义的光斑尺寸的解析表达式,给出了复宗量双曲余弦高斯光束在自由空间传输和通过薄透镜时的光斑尺寸、束腰宽度及其位置的解析表达式,并进行了数值计算,对计算结果进行了分析和讨论,该方法可用于其它光束通过近轴ABCD光学系统的类似计算。

复宗量双曲正弦高斯光束的传输特性

对复宗量双曲正弦高斯(EshG)光束的一些基本特性进行了研究。由Collins公式出发推导出了光束通过近轴ABCD光学系统传输的场分布函数,根据二阶矩的定义和光束在近轴ABCD光学系统中的传输公式推导出了光束通过近轴ABCD光学系统光斑尺寸的解析表达式。得到了复宗量双曲正弦高斯光束在自由空间传输时束腰宽度和位置的解析表达式以及M2因子的表达式。对光强分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置和M2因子进行了数值计算,并对计算结果作了分析。本文所得结果具有广泛的意义,因为正弦高斯光束、双曲正弦高斯光束和复宗量正弦高斯光束均可视为其特例。

复变量双曲余弦平方—高斯光束的束腰宽度及其位置

本文引入了近轴近似下波动方程的解—复变量双曲余弦平方 -高斯光束 ,该光束与双曲余弦函数项相关的参数为复数。本文主要对复变量双曲余弦平方 -高斯光束的基本特性进行了研究。由Collins公式出发推导出了光束通过近轴ABCD光学系统传输时的场分布函数。基于二阶矩定义 ,导出了光斑尺寸的解析表达式 ,并得到了该光束在自由空间传输时束腰宽度及其位置的解析式。最后对所得结果进行了数值计算和分析。

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 ;

体布拉格光栅形变对高斯光束质量平方因子的影响

考虑热效应导致的体光栅表面形变引起体光栅背景折射率和周期的变化,进而引起体光栅介质介电常数的改变,对体光栅中传输的激光束特性的影响进行了研究。采用有限差分和稀疏矩阵的方法,对激光在有变形的体布拉格光栅中传输的波动方程进行数值迭代求解,并对激光束通过有形变的反射式体布拉格光栅后的功率反射比、光束束腰宽度、远场发散角和质量平方因子的变化进行了定量分析。结果表明,随着体光栅表面形变的增大,体光栅的功率反射比明显减小,输出光束的束宽、远场发散角和质量平方因子明显增大。

聚焦部分相干涡旋光束作用于不同折射率瑞利粒子上的辐射力

使用聚焦部分相干高斯谢尔涡旋光束,对不同折射率的瑞利粒子的辐射力做了分析,着重研究了相关长度和束腰宽度对辐射力和俘获稳定性的影响。结果表明:相关长度和束腰宽度分别存在临界值,相干长度小于等于其临界值或束腰宽度大于等于其临界值时,可利用其俘获相对折射率大于1的微粒;而在相关长度大于其临界值或束腰宽度小于其临界值时,可利用其俘获相对折射率小于1的微粒。对俘获稳定性的分析表明,需选择适当的相关长度和束腰宽度才能稳定俘获瑞利粒子。

光束质量分析仪中电机驱动控制系统设计

分析激光光束质量分析仪的测量原理及电机控制系统在此仪器中的作用,采用AVR单片机(Mega16L)作为中央处理单元,选择艾克斯公司型号为42BYG1.8的高转矩混合式步进电机作为执行机构,控制滚珠丝杠做一维平移运动,实验表明,系统定位精度满足测试要求,系统运行平稳,可靠性高。

基于高斯光束的飞秒激光光束质量检测技术

为了研究飞秒激光光束质量因子M^2基于高斯光束的传播特性和能量密度分布,在对飞秒激光光束质量因子进行理论研究的基础上,进行了相应的数据计算,给出了飞秒激光脉冲照射屏幕表面时所形成的环形光斑宽度的测量方法,设计了一套由飞秒激光器、透镜、介电材料玻璃屏幕所组成的实验平台;将该方法与刀口法和CCD法测量值进行了对照,并用刀口法、CCD法确认了飞秒激光束腰在不同位置时的激光光束质量因子取值范围.结果表明,光束质量因子M^2在x和y方向上的测量值分别为2.04,1.24.该实验结果与理论分析基本一致,比刀口法和CCD法结构简单,所得结论数据可靠、执行方便,对精密测量有一定的参考价值.

一种将非对称高斯光束变换成对称高斯光束的方法

本文论述了采用张量ABCD法则来讨论非对称高斯光束的变换特性。分析了非对称高斯光束变换为对称高斯光束的可能性。特别探讨了非对称高斯光束经组合透镜变换后成为圆高斯光束这一可能性。为以后的进一步研究提供了理论依据。

等束宽超短脉冲光束的远场特性

利用角谱法和复解析信号法推导出了等束宽超短高斯脉冲光束在远场的解析传输公式及其傅里叶谱.研究了若干个甚至一个光周期数的等束宽超短高斯脉冲光束的远场特性,并与等衍射长度超短高斯脉冲光束作了比较.研究表明,等束宽超短高斯脉冲光束在远场存在脉冲展宽、光谱变窄、离轴光谱红移、轴上光谱蓝移等特性.

激光光束质量因子M^2的物理概念与测试方法

激光光束传输质量因子Ｍ２是一种全新的描述激光光束质量的参数，它能定量表征单模、多模光束传播特性。本文介绍Ｍ２的物理概念、特点、测试方法及近年来国外的研究概况。