非线性增益介质中的小尺度自聚焦特性分析

由光束在吸收 (增益 )介质中传输的非线性近轴波方程 ,推导出了光束在两种介质中传输时 ,由于小尺度调制的非线性增长所引起的小尺度自聚焦所满足的微分方程。进而讨论了光束在增益介质中传输时产生的小尺度自聚焦特性 ,得出了其截止频率、最快增长频率、纹波的积分指数增益等特性随各参量的变化 。

部分相干电磁光束在线性增益(损耗)介质中的传输特性

根据Wolf提出的电磁光束模型和部分相干光理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,推导出光束在线性增益(损耗)介质中传输的交叉谱密度矩阵,研究介质传输场中强度和偏振度的变化特点.研究结果表明,任意电磁光束在线性增益(损耗)介质中传输时,当其为增益(损耗)介质时,会增强(衰减)光束的强度;但对偏振度却没有太大的影响.波数实部Kr越小,轴上偏振度越大;相干长度δyy越小,轴上偏振度越大.当光源处的相干长度xδx与δyy取值相同时,尽管传输距离不断增大,光束在传输过程中的偏振度不发生变化.光源处的偏振度P(0)越大,轴上偏振度也越大.

部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中的光谱特性

根据Li提出的平顶光束模型和部分相干光理论,推导出部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱分布解析表达式,定量研究了部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱特性,分析了近场和远场轴上光谱的变化特点,以及介质的增益(损耗)特性、光源的中心频率、空间相干参数以及谱宽等因素对光谱变化的影响.研究结果表明,部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输时,光源的中心频率、光谱宽度、空间相干参数对相对谱移量影响较大,但对光谱分布随传输距离的总体变化趋势影响较小,而光谱分布随传输距离的总体变化趋势则主要由平顶光束的阶数所决定.