光束质量因子的研究

应用标量光场的角谱表示,推导了具有轴对称性的傍轴、非傍轴标量光束的光强二阶矩的传输规律。在此基础上,给出了光束的束腰半径、远场发散角及光束质量因子M2。对傍轴标量光束,证明了光束质量因子M2≥1;对非傍轴标量光束,指出当光束束腰半径很小时,其光束质量因子M2可以小于1,并随光束的束腰半径Wmin趋于零而趋向于零。

高斯光束质量因子的研究

应用标量光场横截面上光强的精确定义,计算了基模高斯光束的光强二阶矩及光束质量因子,结果表明,当基模高斯光束的束腰半径ω0 λ时,光束质量因子M2非常接近于1,当光束束腰半径较小时,计算的光束质量因子存在较大误差。文章进一步用严格的光场角谱表示法计算了非傍轴标量高斯光束的质量因子,并对一些相关问题进行了讨论。

厄米-高斯光束在吸收介质中的传输特性

从复数波数定义和广义惠更斯-菲涅耳积分出发,推导出厄米-高斯(HG)光束在介质中通过傍轴ABCD光学系统后的一般传输公式.在此基础上,结合强度二阶矩方法,给出了相应的一般束宽变换公式以及通过一段吸收介质后的M2因子,并作了数值计算和分析.研究结果表明,除零阶和一阶外,HG光束的M2因子与介质中的传输距离、介质的吸收系数以及HG光束阶数有关.

非傍轴双曲正弦高斯光束质量因子M^2的研究

在标量光场角谱衍射理论的基础上,应用精确光强定义下的非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲正弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲正弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明,当双曲正弦高斯光束束腰半径较大时,传统光强定义下的光强二阶矩理论近似成立,傍轴与非傍轴理论计算的光束质量因子变化规律完全相同;束腰半径较小时,傍轴理论计算的结果有较大误差,必须采用精确光强定义下的非傍轴光束质量因子的定义作修正。

焦斑二阶矩半径与光束近场分布的关系

为分析光束振幅畸变和相位畸变对其焦斑二阶矩半径的影响,以光波标量衍射理论中的夫琅和费衍射公式为基础,根据光斑二阶矩半径的定义,推导了直接依赖于光束近场复振幅分布的焦斑二阶矩半径的一般表达式,并进一步推导了直接依赖于光束近场强度分布和相位分布的焦斑二阶矩半径和焦斑二阶矩角半径的表达式。结果表明:畸变光束的焦斑二阶矩角半径由光束近场波前相位梯度的强度加权均方根值和对数强度梯度的强度加权均方根值决定。利用焦斑二阶矩半径表达式,可直接分析并计算光束近场分布由于振幅调制和相位畸变导致的焦斑二阶矩半径的变化及焦斑发散角的变化。利用焦斑发散角表达式,直接推出了理想高斯光束和像散高斯光束的远场发散角,得到了与文献一致的结果,验证了表达式的正确性。

光折变晶体中空间二次谐波产生的影响因素

为了研究在光折变晶体中影响空间二次谐波产生的因素,基于光学二次谐波中倍频现象的产生理论,在自散焦LiN bO3:Fe晶体中发现了空间频率的倍频现象。运用干涉法,通过改变光路中振幅掩膜的参数实现对二次谐波产生情况的控制。结果表明,光源的数量会影响产生分裂条纹的多少,波导周期会影响二次谐波现象是否出现。在光源数量和波导周期一定时,二次谐波会随着光强的增大而出现的更快更明显。

2类典型偏振光束的非傍轴传输因子

运用非傍轴矢量矩理论 ,对 2类典型的偏振光束在非傍轴传输时的光束传输因子作了理论分析与数值计算。结果表明 ,在满足适当的条件时 ,光束传输因子可以小于 1 ,并且当这 2类偏振光束的二阶矩束腰相同且小于 0 5 4个波长时 ,存在相同的光束传输因子。该研究结果有助于加深对半导体激光束传输特性的认识。图 3参

单模辐射场与V型三能级原子依赖强度耦合系统光场的量子特性

利用全量子理论,研究了单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合系统的非共振相互作用系统中光场的二阶相干性质和光场压缩性质。分别讨论了初始光场的平均光子数和失谐量对光场量子特性的影响。

截断非傍轴标量高斯光束的传输特性

基于精确光强定义下非傍轴标量光束的二阶矩理论,计算了不同束腰及光阑孔径条件下截断非傍轴标量高斯光束的束腰半径、远场发散角以及质量因子等光束传输特性,并将截断非傍轴标量高斯光束与自由高斯光束和平面波圆孔衍射光束进行了比较.数值计算表明截断参量的不同对截断高斯光束的传输特性影响很大.当R>2ω0时,截断高斯光束与高斯光束在自由空间传输特性趋于一致,因此在精确光强定义下,对于非傍轴标量光束来说,当光阑孔径大于2倍束腰时,可以不考虑光阑对高斯光束的衍射作用.当R<0.3ω0时,截断高斯光束传输特性趋于平面波通过圆孔的衍射曲线.因此,在这种情况下,可以将高斯光束作为平面波处理.只有当光阑孔径介于0.3倍束腰和2倍束腰之间时,需要同时考虑光阑孔径和高斯束腰对衍射的影响.

中华鲟子二代仔鱼对光照强度的趋性行为

设计4种点光源（100lx、320lx、960lx、1920Ix）光照模式，以黑暗和面光源（68lx）模式为对照，以30min为实验周期，对中华鲟似cipensersinensis）子二代仔、幼鱼（5～29日龄）的趋光行为进行观察和统计分析。结果表明，仔鱼处于平游期（5～8日龄）时，点光源光照条件下活动鱼苗的趋光率显著高于对照组（黑暗环境和面光源）（P〈0．05），而且点光源光照条件下活动鱼苗的趋光率随着光照强度的增强而增加，并在1920lx与100Ix和320lx间存在显著性差异（P〈0．05）。平游期仔鱼的趋光性最为明显，在设定的4种点光源光照强度中，在100lx的低强度光照下趋光性最强，在960Ix光照强度下趋光性最弱，且二者存在显著性差异（P〈0．05）；中华鲟子二代进入沉底期以后，光照的影响作用明显减弱，仔鱼基本失去趋光性。研究表明，中华鲟子二代仔鱼具有平游期趋光性最强、趋弱光和沉底之后基本失去趋光性等行为特点，这种趋光行为与野生中华鲟仔鱼基本一致。研究结果可为阐明中华鲟全人工繁殖后代生态适应性提供参考。

疲劳点蚀下风电齿轮箱斜齿轮可靠度计算

风电齿轮箱第三级斜齿轮是高速重载齿轮,维护成本高昂,对可靠性要求颇高。而疲劳点蚀是其最常见的故障之一,将导致可靠度下降。建立了某风电齿轮箱第三级齿轮点蚀的有限元模型,在风场实测转矩谱作用下,计算并拟合得到应力谱,从而获得不同点蚀的直径和数目下齿轮的可靠度。结果表明,点蚀直径加大和数目的增加将使齿轮可靠度显著降低,且数目增加所致的齿轮可靠度降低尤为明显。

正弦波调制全光纤电流互感器光回路故障预警方法

正弦波调制全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)因具备动态范围大、不与一次主回路连接、绝缘性能好、无铁磁饱和等优点,成为特高压换流站重要的测量设备。但在实际运行过程中,FOCT故障率远高于电磁互感器,而光回路故障是最为常见的故障类型。针对此,首先建立FOCT数学模型,提出二次谐波、光强峰值、平均光强应作为重要监测量;在此基础上分析光回路故障对探测器输出信号的影响,提出基于驱动电流及探测器输出信号变化的光回路故障预警方法,通过阈值设置及平均光强趋势判断等辨识真实的光回路故障。最后开展现场试验验证,证明该预警方法的有效性。

正弦波调制FOCT调制回路故障对探测器输出特性影响

为探究全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)调制回路故障对探测器输出信号影响,便于故障预测与故障诊断,文中首先建立包含光电回路相位延迟的正弦波调制FOCT输出信号数学模型,给出调制深度与驱动电压、二次谐波、四次谐波的数学关系式,分析定目标值调制器闭环调制、解调的基本方法。在此基础上通过建立数学模型分析调制深度对探测器输出光强峰值、平均光强、二次谐波、四次谐波的影响。据此提出发生调制回路故障时调制深度降低是导致探测器输出信号异常的关键因素,探测器输出平均光强增大、四次谐波降低、二次/四次谐波比值增加应作为调制回路故障的典型特征。最后开展实际FOCT模拟试验证明理论研究的有效性。

超脉冲CO_(2)点阵激光联合强脉冲光治疗深Ⅱ度烧伤后瘢痕的效果分析

目的深Ⅱ度烧伤患者经治疗后均遗留不同程度的瘢痕,探讨早期采用超脉冲二氧化碳(CO_(2))点阵激光联合强脉冲光治疗对瘢痕色泽、颜色、厚度、柔软度、粗糙度、血管分布等临床影响。方法选取佛山市高明区人民医院烧伤整形科室收治的自2018年1月-2019年6月的50例深Ⅱ度烧伤患者做为研究对象,随机数字表法分为对照组(烧伤创面愈合2周后开始强脉冲光治疗,每4周1次,连续治疗3次,n=25)、研究组(在对照组患者基础上,待强脉冲光治疗结束1个月后,开始行超脉冲CO_(2)点阵激光治疗,每3个月1次,连续治疗3次,n=25),治疗后随访3个月。分别采用患者评估量表(PSAS),观察者评估量表(OSAS)、温哥华瘢痕评估量表(VSS)评价患者瘢痕恢复情况;比较临床治疗有效率。结果治疗前,两组间PSAS、OSAS、VSS评分比较无统计学差异(P>0.05);治疗结束随访3个月后,两组患者PSAS、OSAS、VSS评分均低于治疗前(P<0.05),且研究组患者上述评分较对照组降低更显著(P<0.05)。研究组患者临床治疗总有效率高于对照组(P<0.05)。结论针对深Ⅱ度烧伤患者愈合2周后遗留的瘢痕,先进行3次强脉冲光治疗后,间隔1个月,再联合3次超脉冲CO_(2)点阵激光治疗,可更好地减轻瘢痕色素沉着、使瘢痕表面更柔软、降低瘢痕的厚度,从而有效提高疗效。

含二次矩及记忆强度的做市商资产定价模型

讨论了在做市商机制下,当图表分析者的条件期望及方差均是加权移动平均过程时的基于基本面分析者及图表分析者的行为资产定价模型。同时在市场分数中引入了记忆强度,通过稳定性和分支分析,讨论了记忆强度、加权过程及时变二次矩过程对模型稳定性和分支的影响。

脉冲式赝热光源的实验研究

高亮度的辐照热光源一定程度上限制了基于经典热光场的强度关联量子成像技术的实验研究和广泛应用。因为一般热光源相干时间极短,且每个相干元胞内光子数少(亮度低),而采用激光照射旋转毛玻璃形成的动态散斑作为赝热光场可以解决上述问题。当采用的是纳秒脉冲激光时,得到的赝热光场除了能极大程度地模拟真实热光场的热涨落,光场涨落服从真实热光场所具有的高斯统计分布以外,另一个最重要的特性是光场涨落的测量不受光电探测系统有限通频带的限制,即使是慢响应探测电路,也能准确地记录光场抖动,即该光场符合交叉谱纯条件。

非傍轴光束的光束质量因子．I特性分析

使用傅里叶变换和施瓦兹不等式证明：非傍轴标量光束的Ｍ２因子存在有一个只能无限趋近、却永远都不可能达到的下限１；

截断光束的广义M^2因子测量的实验研究

提出了一种可广泛适用于截断光束和非截断光束的广义M2因子测量的实验方法和相应的数据处理方法。在利用广义强度二阶矩计算光束束宽时,以积分角谱范围能够包含光束总能量的75%以上作为积分范围的选取标准,并遵循现有的国际标准化组织(ISO)规定的测量步骤和方法对截断高斯光束的广义M2因子进行了测量,并将不同截断参量时的实验结果与理论计算结果进行了比较,证明了该方法的正确性。研究结果表明,根据该方法测量截断光束M2因子时,只须将非截断光束M2因子测量的数据处理部分进行适当修正,而无需增加其他硬件开销,该方法简便易行且测量步骤仍可遵循国际标准化组织规定。

激光光束质量因子的研究进展

本文详细分析了各种光场下光束质量M2因子。在不同的场中,A.E.Siegman当初所定义的M2因子,已经有了很大的变化,因而M2因子的特性也与当初不同,不仅M2因子可以大于等于1,而且可以小于1,甚至小于0。其反映的物理意义,也从经典场中的衍射极限倍数,变化为非经典场中的准直性量度以及对空间相干性的某些反映。此外还列举并分析了几种特殊的光束质量因子,最后讨论了M2因子应用的问题并指出了其局限性。

高能X射线聚焦组合透镜的理论研究

X射线聚焦组合透镜是一种利用折射效应对X射线辐射聚焦的新型元件。针对X射线波段的特性 ,综合考虑折射和吸收效应得出组合透镜的衍射屏函数 ,并利用衍射理论推导出X射线组合透镜的设计理论。利用统计学理论中一阶、二阶原点矩表征像面处的光学性能 ,使设计更简洁。该理论方法可方便地推广到双凹折射单元情况。通过数值计算分析了像面处强度分布的二阶中心矩以及焦点处辐射强度随组合透镜结构参量的变化关系 ,给出了一种铝基X射线组合透镜的结构参量设计结果。对于设计的组合透镜结构参量 ,计算了当X射线辐射能量分别为 0 .93keV ,9.89keV和 2 9.78keV时 。