强激光束聚焦特性研究

采用功率谱密度(PSD)和均方根梯度(RMD)描述畸变波前的方法,建立了终端光学系统光传输模型和强激光束聚焦特性模型及计算程序,得到聚焦光斑尺寸随近场光束波前变化的一般规律,同时对终端光学系统中的元件排布,以及满足聚焦要求的光束控制元件提供了初步的设计参数. 采用位相均方根梯度描述光学元件引入的低频段噪声,通过建立合理的畸变波前的二维模拟计算模型,计算了激光焦斑分布.给出了光学元件引入的低频段位相噪声与光束聚焦特性的一般规律,即随着不同均方根梯度的增大,远场聚焦光斑的尺寸随之扩大.对于具有同一均方根梯度的不同随机位相屏,计算得到焦斑强度分布虽各不相同,但焦斑直径在一定范围内变化.位相均方根梯度较好地反映了聚焦光斑尺寸随畸变波前的变化.同时对传统的傅里叶变换算法进行了改进,在空域和频域中,可根据计算需求灵活改变采样区间和抽样点数.将计算结果与直接对衍射方程求积分得到的结果进行了比较,获得一致的结果,证明了程序的正确性. 对于高频畸变波前,引入PSD进行描述.同时对位相恢复算法进行了研究,并对位相屏进行了低通滤波处理.(OG17)

双曲正弦平方——高斯光束的聚焦特性

引言 在一些实际应用中，要求功率密度更高、光斑更小的光束，而光束的聚焦则是提高光束功率密度、减小光束光斑的重要手段之一，因而强激光技术领域中光束的聚焦特性成为人们感兴趣的研究课题之一。光束聚焦场的光强分布、焦移和光束的束宽是研究光束聚焦特性的重要内容。自Casperson等通过直接解赫姆霍兹方程得到了正弦类高斯光束后，人们对双曲余弦一高斯光束的特性已进行了详细的研究和讨论。

强激光系统光学元件波前相位梯度分析

介绍了在高功率固体激光系统中用于评价光学元件对光束聚焦特性影响的参数———波前相位梯度及其检测原理和计算方法 ,并与常用的光学元件评价参数P V值、RMS值以及新引入的评价方式———PSD进行了比较。得到了高功率激光系统中几种典型光学元件的相位梯度分析结果 ,结果表明利用相位梯度分析方法能够有效的对光学元件的加工质量进行评价。

Intensity modulation of a tightly focused partially coherent and radially polarized beam

Because of the circular symmetry of a completely coherent radially polarized beam,the azimuthal intensity component is zero when it is focused by a high numerical aperture(NA) objective.In this paper,we show that such a conclusion is not tenable under the illumination of partially coherent beam whose coherent property depends on the azimuthal angle.Taking the Gaussian Schell-model(GSM) beam for an example,the tight focusing property of a partially coherent beam is studied,and the intensity and its radial,azimuthal and longitudinal components are particularly researched.The results show that the percentage of the components on the total intensity depends on the correlation length of the partially coherent beam.The azimuthal intensity component is produced under the illumination of partially coherent beam.