非傍轴矢量离轴光束通过矩形光阑的传输特性

利用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,求出了波动方程的一个解析解.作为特例,推导出了非傍轴矢量离轴高斯光束远场和轴上公式,非傍轴矢量高斯光束的传输方程和傍轴的结果.通过数值计算表明f,-参数、截断参数δ和离心参数要影响非傍轴性.

高斯涡旋光束的傍轴度

按单色光束傍轴度的定义,对高斯涡旋光束的傍轴度进行了研究。使用角谱表示法推导出高斯涡旋光束傍轴度的解析公式,用此研究了傍轴度和高斯涡旋光束参数之间的关系。结果表明,随背景高斯光束束腰宽度和光涡旋离轴参数的增加及随光涡旋拓扑电荷的减少,高斯涡旋光束的傍轴度增加。对所得结果用傍轴度与远场发散角间的关系做了物理解释。

含主次波纹换热器板结构的等效力学性能表征

针对含有主、次梯形波纹结构特征的换热器板的等效材料性能和力学行为进行了理论建模和数值研究。首先,结合目前已有的两类波纹结构的等效方法和波纹型换热器板的结构和几何特征,推导了仅含主波纹的换热器板的等效参数预测公式。在此基础上,结合商用ANSYS软件平台,建立换热器波纹板波纹的力学实体仿真模型,通过比较不同几何尺寸和结构特征的波纹板的变形特征,讨论了两类预测公式的适用范围。在此基础上,给出了具有离轴特征的、含有主次波纹换热器板结构的等效薄板模型和刚度预测公式,讨论了主、次波纹结构以及离轴特征对于换热器板结构的材料性能的影响。

两束离轴高斯光束干涉场中的横向光涡旋

研究了两束离轴高斯光束干涉场中的波前结构以及横向光涡旋.研究表明干涉场中的相位鞍点以及涡旋点的位置与光束的离轴参数、束腰宽度、相位以及相对振幅有关.相位鞍点既可位于涡旋点的内侧,也可以位于涡旋点的外侧,且控制参数取一定值时,相位鞍点将与涡旋点重合.对于离轴光束,XZ平面两侧的相位鞍点与涡旋点相遇时所对应的控制参数并不相同,且XZ平面上相位鞍点相遇时所对应x值,一般情况下与涡旋点相遇时所对应的x值不相同.

离轴拉盖尔-高斯涡旋光束传输中的光斑演变

在产生涡旋光束过程中,固体激光器所输出的光束中心很难与螺旋相位板的中心完全对准,实际出射的光束为离轴涡旋光束.在衍射理论的基础上,对离轴涡旋光束的传输进行了研究,推导了离轴涡旋光束传输一段距离后电场和光强的解析表达式.研究表明,与理想的涡旋光束不同,离轴涡旋光束具有非对称性的光强分布,在传输过程中光斑除了展宽外,涡旋暗核还会发生移动.拓扑电荷数的大小只影响到光束的展宽,拓扑电荷数为正时,暗核沿着逆时针切线方向移动;拓扑电荷数为负时,暗核沿着顺时针的切线方向移动,该结果对长距离探测涡旋光束的对准问题起到指导作用.

离轴高斯-谢尔模型电磁光束的非傍轴传输

基于广义瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出了非傍轴离轴高斯-谢尔模型(GSM)电磁光束在自由空间传输3×3交叉谱密度矩阵的解析公式,并用以表示电磁光束在z面的光谱密度(光强)、偏振度和光谱相干度。非傍轴共轴GSM电磁光束和非傍轴离轴高斯电磁光束可为特例来处理。着重研究了离轴参数、自相关和互相关长度对电磁光束的光强、偏振度和光谱相干度的影响。对所得结果用数值计算例做了说明。

矢量非傍轴离轴高斯光束的传输

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,得出了波动方程的一个解,它代表矢量非傍轴离轴高斯光束,其在自由空间的传输方程表示为解析的结果.矢量非傍轴离轴高斯光束的轴上和远场公式,矢量非傍轴高斯光束的传输方程,以及傍轴的结果都可作为一般表达式的特例而得出.研究表明,f参数对光束的非傍轴特性有重要影响,而离心参数也影响非傍轴行为.与共轴情况不同的是,对离轴情况,在y方向存在场的纵向分量.