有振幅调制和位相畸变光束通过光阑的变化

用广义惠更斯菲涅耳衍射积分和统计光学方法对有振幅调制和位相畸变光束分别通过硬边和软边光阑的传输特性作了详细研究。数值计算结果表明近场和远场光强分布与截断参数、系统菲涅耳数、光束的振幅调制和位相畸变参数均有关。

有振幅调制和位相畸变光束的非线性传输

从广义惠更斯菲涅耳衍射积分和Ｂ积分定义出发，并利用统计光学方法，对有振幅调制和位相畸变光束的非线性传输特性作了详细研究。

振幅调制与位相畸变光束通过空间滤波-像传递系统的传输

针对有振幅调制和位相畸变的激光束通过空间滤波 像传递系统的传输进行了讨论 ,通过数值计算 ,分析了振幅调制和位相畸变大小对激光束传输的影响 。

畸变光束圆孔衍射的研究

采用Zernike多项式拟合元件位相畸变的方法,提出了波前畸变圆孔衍射模型,并进行了波前畸变圆孔衍射及其和理想状态下圆孔衍射的比较.通过分析,不同波长经过球差波前畸变圆孔衍射,最大光强分布的位置是不同的,与理想圆孔衍射的光强分布位置差别比较大,波前畸变对衍射光强分布有很大的影响.

有振幅调制和相位畸变光束的远场光谱移动与光谱开关

基于瑞利衍射公式,研究了被光阑衍射的具有振幅调制和相位畸变光束的远场光谱变化规律。结果表明,有振幅调制和相位畸变光束在远场也会出现光谱异变现象和光谱开关效应,光阑截断参数、光束的相位畸变参数、振幅调制参数、光强调制参数对远场光谱的跃迁量和光谱开关产生影响。通过数值计算结果分析讨论了光阑截断参数及光束各参数影响远场光谱的规律。

位相畸变光束的聚焦特性与光束质量

针对高斯型随机位相畸变，应用夫琅和费（Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ）衍射积分研究了畸变光束的聚焦特性和光束质量Ｍ２因子，给出了它们随位相畸变特征量变化的近似分析和数值计算结果，可为高功率激光器的设计提供理论依据。

光束畸变对连续相位板性能的影响

研究了光线追迹和随机相位滤波作为初始相位设计的连续相位板下,光束畸变对连续相位板整形性能的影响。结果表明:随机相位滤波得到的连续相位板相比光线追迹获得的连续相位板,在幅度畸变、离焦的容忍度等方面都有优越性;进一步分析了相位畸变、对准误差、口径误差等对连续相位板性能的影响,确定了相位畸变是影响性能的首要因素,并且大目标焦斑的畸变宽容度更大,由此引入了波前的相对畸变因子,在所定义的连续相位板性能标准下,波前容忍度为0.5。

截断的有振幅调制和位相畸变光束的等效曲率半径

高功率激光通常具有振幅调制和相位畸变.采用统计光学方法推导了截断的有振幅调制和位相畸变光束在大气湍流中传输的等效曲率半径R的解析公式.研究表明:随着位相畸变参量、振幅调制参量和光束截断参量的增大,光束在自由空间中的R增大,但R受湍流的影响也会增大;并且高斯光束在自由空间中的R最大,但其受湍流影响也最大.因此,在大气湍流中传输到足够远时,截断的有振幅调制和位相畸变光束的R就要比高斯光束的大.特别地,相对等效曲率半径R_r随传输距离为非单调变化,存在一个最小值,即在该位置处R受湍流的影响最大.此外,达到R_r最小值所需传输距离随光束位相畸变和振幅调制的加剧而增大.

利用光束波前畸变扫描研究介质的非线性光学性质

利用光束波前畸变扫描来研究材料的非线性光学性质是近来提出的一种简便有效的方法，着重讨论了在检测中材料的非线性因素所产生的影响，特别是样品的吸收机制对检测带来的限制，并提出非线性吸收效应所产生的光束畸变过程。

光束畸变补偿技术的实验研究

为解决光束畸变问题,在前向简并四波混频布局中采用了补偿的分光技术,研究了共振介质(加碘的酒精溶剂)的简并四波混频(DFWM)效应．实验中用CCD实时连续采集DFWM信号光斑,直接从监视器上观察DFWM信号光斑．由于采用补偿分光技术,发现信号光斑位置虽然有所漂移,但信号光斑形状基本稳定,即抑制了激光漂移带来的负面影响,因而得到了稳定的DFWM信号输出；

4×2×3片状放大器光束动态波前畸变实验研究

利用高空间分辨率的哈特曼波前传感器实验研究了新型阵列式大口径片状放大器的光束波前畸变特性。哈特曼波前传感器的微透镜阵列数为 3 2× 3 2 ,放大器的通光口径为 2 9cm× 2 9cm。在充电电压为 2 0kV、泵浦能密度为 7.2 8J/cm3的条件下 ,得到了放大器端部模块全口径范围内光束波前双程畸变量为 :P -V值为 1.613λ ,RMS值为 0 .3 99λ(λ=1.0 5 3 μm) ,并对实验结果进行了分析和讨论。

二极管侧面泵浦固体激光器的热致光束畸变

计算了单个LD、两个LD和三个LD互成120°侧面泵浦下激光晶体中的泵浦光分布及温度分布。讨论了不同泵浦情况下的光斑畸变情况。

相位倾斜对L-G光束焦开关的影响

研究了相位倾斜L-G光束通过光阑--透镜分离系统的焦开关现象。着重研究相位倾斜对焦开关现象的影响。研究结果表明,相位倾斜影响了相对焦移量、相对跃变量和焦开关发生的位置,同时也影响焦开关出现时截断参数的取值范围。另外,截断参数也会影响焦开关发生的位置。

相位倾斜H-G光束的焦开关现象

研究了相位倾斜H-G光束通过光阑-透镜分离系统的焦开关现象.基于Collins公式,解析地推导出相位倾斜H-G光束的轴上场分布的递推公式,着重研究相位倾斜对焦开关现象的影响.研究表明,相位倾斜影响了相对焦移量和相对跃变量,但不影响焦开关发生的位置.另外,当相位倾斜畸变较小时,截断参数在cαmin≤α≤αcmax内取值,有焦开关现象产生;研究还发现相位倾斜畸变在一定范围时,产生焦开关现象的截断参数取值范围可以只有下限没有上限.

畸变猫眼效应反射光束的回程传输特性

运用Collins衍射积分公式以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导了倾斜探测光束通过有中心遮挡和探测器倾斜的猫眼光学镜头的三维解析传输公式。通过数值计算分析了畸变反射光束的回程传输特性。研究表明,入射角和探测器倾斜角的存在导致反射光束产生不对称畸变,且反射光中心相对原路返回位置存在偏差。中心遮挡和入射角的存在导致反射光束成为扭曲的空心光束。随着回程传输距离的增大,畸变的反射光束逐渐演变为实心单峰光束。

轴棱锥椭圆加工误差产生畸变无衍射光束的修正

轴棱锥的斜入射和加工误差对产生零阶贝塞耳光的光束质量有很大影响,而轴棱锥的加工误差常常是轴棱锥圆形横截面被加工成椭圆.由衍射理论和几何光学方法出发,分析了圆轴棱锥的斜入射和椭圆轴棱锥的正入射对产生贝塞耳光束质量影响的等价性.根据理论计算,模拟了圆轴棱锥的斜入射和椭圆轴棱锥加工误差的衍射光斑图.提出利用轴棱锥旋转法修正椭圆轴棱锥对无衍射贝塞耳光束质量的影响,获得了近似理想的贝塞耳光束,理论分析与模拟和实验结果基本相符.

波导中非弹性散射产生的光学相位共轭

本文研究了在装有CS_2的波导管中后向非弹性散射的相位共轭特性和在全息红宝石激光器中应用的可能性。在实验中激光器的放大级产生的光束畸变由共轭波反向再次通过该放大棒,得到了较好的补偿。

非线性光学理论

O437 94042689用感应光束畸变技术研究二硫化碳液体的飞秒光学非线性[会,中]/李伟良(中山大学激光与光谱学研究所),Laurent Sarger,Bordeaux Univ.France∥世界光学大会.—上海,93.8在实验中采用了一种感应光束畸变技术,虽然它是以四波混频方式来测量样品的三阶非线性极化率,但由于它可以测量正负值,而且与偏振技术相结合时,还可以了解三阶非线性极化张量的对称性。

在波长1.315μm下的几种激光器窗口热效应比较研究

由傅里叶瞬态导热方程和弹性体应力 应变平衡方程入手 ,利用分离变量法和热弹性势法建立了晶体窗口在高能激光束照射下的瞬态温度分布、热变形和热应变分布关系式。并同时考虑温度折射率系数、厚度热变形和弹光系统的作用 ,得到了波长为 1 315 μm的平面波光束透射氟化钙、氯化钾和熔石英这三种晶体窗口时产生的近场光束相位畸变分布。通过比较发现 ,窗口光束畸变是热变形、热透镜效应和弹光效应共同作用的结果 ,热透镜效应占主要因素 ,弹光效应可以忽略 ;熔石英具有正的折射率温度系数而产生正光束畸变 ,氯化钾和氟化钙为负的光束畸变 ,氟化钙具有最小的相位畸变峰谷值 ,优于其他二者 ,适于作为 1 315 μm波长的窗口材料使用 ,氯化钾的光束畸变最严重。

像散对轴棱锥衍射特性的影响与修正

光束斜入射到轴棱锥上引起的像散将导致其衍射光场发生畸变,由衍射理论出发推导了受像散影响的轴棱锥衍射光场表达式.通过模拟不同像散的衍射光斑图和同一像散影响下随轴向距离变化的光强分布图,分析了轴外像散对轴棱锥衍射特性的影响.提出修正像散的方法并通过实验验证利用可调精密旋转轴棱锥修正轴外像散导致的光束畸变,理论分析和实验结果相符合,研究结果使轴棱锥的应用更加广泛.