可控中空光束的分数傅里叶变换特性研究

可控中空光束是适合于描写中央强度为零的激光束.将分数傅里叶变换用于处理可控中空光束的传输.基于广义惠更斯-菲涅耳衍射公式,导出了可控中空光束经分数傅里叶变换系统的解析传输公式.运用所得到的解析表达式,通过数值计算考查了可控中空光束在分数傅里叶变换面上的特性,分析了分数傅里叶变换面上的强度分布与各不同参数间的依赖关系.

基于TFT-LCD的相位型菲涅尔波带片生成的中空光束

中空光束具有特殊的物理性质,在光信息处理、微电子学、同位素分离和分子光学等领域有着广泛的应用。本文提出采用TFT-LCD制作相位型菲涅尔波带片,平面波经TFT-LCD衍射生成中空光束。实验结果表明,基于TFT-LCD的菲涅尔波带片生成的中空光束具有实时可调、快捷和精确等优点。

产生波长793nm中空光束的双包层光纤的优化设计

随着大功率掺铥光纤激光器(TDFL)的广泛应用及其相关技术的迅速发展,多芯TDFL受到了广大研究者的广泛关注,其中有效的包层泵浦技术是实现多芯TDFL高功率输出的决定因素。TDFL通常采用波长为793 nm的激光进行泵浦,通过不断优化工作在793 nm波长的双包层光纤的结构,对其中传输的高斯光束进行整形,当纤芯尺寸为6μm,环尺寸为6.5μm且内包层折射率为1.462 4时,最终获得了合适暗斑尺寸和环状光束宽度的中空光束。利用所设计的双包层光纤泵浦多芯TDFL,可使多芯光纤内掺杂的铥离子更好的吸收泵浦光,提高工作于2μm波段多芯TDFL的输出激光功率和泵浦效率。

中空双曲正弦高斯光束在光折变介质中的传输特性

采用有限差分方法,从理论上分析了中空双曲正弦高斯光束在光折变介质中的传输特性。首先给出了不同光束阶数下中空双曲正弦高斯光束的强度包络,随着光束阶数的增加,光束的中空区域逐渐加大;然后分析了光束阶数和非线性参数对光束传输形态的影响。当光束阶数取2时,在一定传输距离内,中空双曲正弦高斯光束的聚焦行为具有周期性,相应的聚焦强度比逐次减弱;随着非线性参数的增加,光束首次呈现聚焦行为的传输距离逐渐减小,而聚焦强度比变大。当光束阶数改变为3时,中空光束在一定传输距离内只呈现一次聚焦行为,随后光束呈现点状分布;光束阶数改变为5时,中空光束呈现聚焦行为的传输距离进一步增加,聚焦强度比明显变大。结果表明,利用光束阶数和非线性参数可以灵活的操控中空双曲正弦高斯光束的演化形态。

利用位错光栅实现中空光束

讨论了螺旋波的特性，利用计算机模拟螺旋波与平面波干涉形成的光学位错图案制成光栅。

中空高斯激光束在抛物预等离子体通道中的聚焦

在考虑相对论、有质动力和预等离子体通道等非线性效应的基础上,研究了抛物预等离子体通道对中空高斯激光束(Hollow Gaussian beams,HGB)传播特性的影响.首先运用WKB方法和傍轴近似,得到了HGB在抛物预等离子体通道中传播时激光焦斑尺寸参量的演化方程.针对激光焦斑尺寸参量的演化方程,一方面用极值理论得到了HGB以周期性聚焦振荡、周期性散焦振荡和恒定焦斑尺寸传播时的初始激光等离子体参数;另一方面,根据具体参数平面,通过四阶Runge-Kutta法数值求解激光焦斑尺寸参量的演化方程,得到了HGB在预等离子体通道中传播的具体演化图像,并研究了等离子体通道参数和HGB阶数对激光自聚焦和传播特性的影响.研究结果表明,当HGB阶数n一定时,HGB的聚焦能力随着通道参数N c的增加而不断增强,抛物预等离子体通道不仅可以增强普通高斯激光的聚焦能力,也可以有效增强HGB的聚焦能力;当通道参数N c一定时,随着HGB阶数n的增加,初始辐照强度小的HGB更容易聚焦,而初始辐照强度大的HGB更容易散焦.

中空激光冲击金属板料变形的数值模拟

为了研究中空激光参量对金属板料变形的影响,采用数值仿真的方法,选用不同的中空激光参量对3003铝合金板料进行了冲击成形数值模拟,分析了板料变形的动态响应过程以及成形规律。结果表明,中空激光加载后,板料获得初速度,光斑区域的速度逐渐减少,区域外的速度逐渐增加,带动整个板材的运动;与实心激光冲击板料变形比较,板料底部变形区较为平坦,变形比较均匀,提高了板料的成形性和成形极限。该研究通过选择不同的中空激光参量获得板料的成形规律,为中空激光冲击成形技术提供了依据。

其它

O43 99042115利用位错光栅实现中空光束=Obtaining hollowbeam using dislocation grating[刊,中]/高伟建,王文宝,朱士群(苏州大学物理科学与技术学院.江苏,苏州(215006))//光学学报.—1998,18(10).—1467-1469讨论了螺旋波的特性,利用计算机模拟螺旋波与平面波干涉形成的光学位错图案制成光栅.利用不同阶次的位错光栅得到了不同暗斑尺寸的中空光束.图2参3(严寒)

中空光离焦量对单熔道质量的影响

利用环形激光光内同轴送粉喷头进行单熔道试验和测试,就中空环形光离焦量对45#钢表面熔层平整度、平宽度、平高度以及熔覆截面微观组织的影响进行试验研究。通过改变离焦量,获得单道熔覆层,并进行单层熔宽、熔高及表面平整度的测试和微观组织的对比,分析了离焦量对熔层组织、性能和表面状态的影响规律。结果表明:熔覆层组织在小离焦量情况下细密,环形光激光熔覆层的硬度、表面平整度随离焦量的变大先增后减,在较小负离焦状态下可得到最大值。

全光学冷却与囚禁^(133)Cs原子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性

综述了近年来有关蒸发冷却13 3 Cs原子样品的实验进展 ,分析了磁囚禁13 3 Cs原子玻色 爱因斯坦凝聚 (BEC)的困难 ,并在此基础上提出了一个全光型冷却与囚禁13 3 Cs原子BEC的新方案 .该方案主要由一个来自半导体激光 (λ=0 85 2 μm)的倒金字塔形中空光束重力光学囚禁 (pyramidal hollow beam gravito opticaltrap ,缩写为PHBGOT)和一个来自Ar+ 激光 ( λ =0 5 0 13μm)的圆锥形中空光束重力光学囚禁 (conical hollow beam gravito opticaltrap ,缩写为CHBGOT)组成 .在PHBGOT中 ,冷原子经历了一个有效的中空光束感应的Sisyphus冷却 (也即强度梯度冷却 )和抽运光感应的几何冷却 ,原子温度将被从磁光囚禁 (MOT)温度 (约为 6 0 μK)冷却至几个光子反冲极限 (约为2 μK) ;而在Ar+ 中空光束囚禁 (CHBGOT)中 ,冷原子将被Raman冷却或速度选择相干粒子数囚禁技术 (velocity se lectioncoherentpopulationtrap ,缩写为VSCPT)进一步冷却至光子反冲极限以下 ,并被激光频率高于原子共振频率的 (也即蓝失谐的 )covering光束压缩 .我们就PHB冷却的动力学过程进行了Monte Carlo模拟 ,并计算了Ar+ 中空光束囚禁13 3 Cs原子的光学势 .研究结果表明 ,实现一个全光学冷却与囚禁的13 3

新型圆筒形轴对称四镜折叠组合腔模式分析

本文提出了一种能够产生中空环形激光光束的新型圆筒形轴对称四镜折叠组合腔的设计方案。利用光学传输矩阵方法处理了光束在光谐振腔中的传播,得出腔的稳定性条件。由高斯光束在腔内的自再现条件,描述了腔内腔外光束传输特性,同时对近场和远场光束特性进行了数值计算和模拟。

Outage performance of multihop free-space optical communication system over exponentiated Weibull fading channels with nonzero boresight pointing errors

The outage performance of the multihop free-space optical(FSO) communication system with decode-and-forward(DF) protocol is studied by considering the joint effects of nonzero boresight pointing errors and atmospheric turbulence modeled by exponentiated Weibull(EW) distribution. The closed-form analytical expression of outage probability is derived, and the results are validated through Monte Carlo simulation. Furthermore, the detailed analysis is provided to evaluate the impacts of turbulence strength, receiver aperture size, boresight displacement, beamwidth and number of relays on the outage performance for the studied system.