离轴径向偏振光束及其传输特性

基于Wolf近轴传输理论,导出离轴径向偏振光束光强的解析表达式,并研究离轴量对离轴径向偏振光束传输中光强分布的影响,同时根据一阶矩质心位置的定义推导出离轴径向偏振光束的质心坐标,研究其质心位置的变化规律.结果表明,与径向偏振光束不同,离轴径向偏振光束在近场处传输时光强分布不均匀,随着传输距离的增加,光强分布均匀性逐渐得到改善,而径向偏振光束在传输中始终保持空心对称光斑.离轴量较小时,近场处光强分布呈非对称空心面包圈形,随着传输距离增达到一定程度,光强分布演化为对称空心面包圈形,离轴量越小,演变距离越短;离轴量较大时,随着光束的传输离轴径向偏振光束的空心部分消失,逐渐由空心面包圈形向高斯型演变,径向偏振光束特性消失.另一方面,离轴径向偏振光束的质心不随传输距离的改变而改变.质心纵坐标恒为零,质心横坐标与光斑尺寸及离轴量相关.随着光斑尺寸增大,质心横坐标成线性增长.当离轴量较小时,质心横坐标随离轴量的增大呈非线性增长,增长量不明显;离轴量较大时,质心横坐标随离轴量的增大呈线性增长,且变化明显.

离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性有着重要的影响,而且,传输距离较远,离轴径向偏振光束的光斑向光轴靠拢,表现出较强的离轴修复能力.这些结论在多束离轴激光束进行光束合成和光束整形的研究中具有重要意义.