高质量全息光栅的制作

全息光栅由感光版记录高斯光束干涉条纹制得 ,干涉条纹的不等宽性降低了光栅品质。制取高质量全息光栅的关键是要用均匀平面波作光源。在分析干涉区内光强分布的基础上 ,给出了制作等周期正弦全息光栅的两种方法 :限制曝光区大小的方法和高斯光束强度均匀化的方法。

基于轴棱锥带平面耦合输出镜的贝塞尔-高斯谐振腔

从较直观的概念出发,设计基于轴棱锥带平面耦合输出镜的贝塞尔-高斯谐振腔。应用Fox-Li数值迭代法对谐振腔横向光场模式进行较严格的分析,同时采用数值积分的方法,由输出镜面上光场采样点的数值直接模拟腔外输出光场分布情况。数值模拟结果与理论结果比较表明,该谐振腔的主模式与零阶贝塞尔-高斯光特征相似。针对实际中腔长可能并不严格地与最初设计腔长一致,讨论了腔长变化对谐振腔主模式分布的影响,发现当腔长变化较小时,谐振腔的横向模式特征基本保持不变。利用Nd:YAG激光器设计贝塞尔-高斯谐振腔进行实验,光束分析仪记录的输出光强横向分布与理论预期基本一致。

两种非理想条件下LRCS测量结果的校正方法

分析了入射激光束光强分布不均匀以及目标对入射激光有脉冲展宽时对目标激光雷达散射截面测量的影响,推导出新的测量方程及激光雷达散射截面测量计算方法并应用于目标实测。结果表明:应用此方法避免了光束不均匀和脉冲展宽等因素对测量结果的影响,提高了激光雷达散射截面的测量精度。

基于轴棱锥用主被动方式产生短脉冲高功率近似无衍射光

利用轴棱锥构成的Bessel-Gauss谐振腔,首次由灯泵Nd:YAG调Q激光器主动式直接输出纳秒高功率近似无衍射Bessel-Gauss光脉冲。应用衍射理论给出的Bessel-Gauss场分布模型对结果进行分析,数值模拟和实验结果基本吻合。同时利用带抗共振环(ARR)的Nd:YAG调Q激光器输出的高稳定纳秒高斯脉冲,通过Axicon的光束整形,由被动方式获得近似理想的纳秒无衍射零阶Bessel光。利用胶片扫描法记录了光强分布的精细结构,测定得出无衍射光的中心光斑半径约为90μm,峰值功率密度高达2.3×109W/cm2。分析比较了主动和被动方式产生纳秒无衍射光的特性和优缺点。

一种用于曲面快速测量的激光片光源的研究

与快速成形技术有关的自由曲面快速反求工程中 ,测绘曲面所用的被称为光刀或片光的细长光条的质量是至关重要的。介绍一种应用柱面反射镜单向扩展光束形成激光片光的方法 ,并根据常用 He— Ne激光为高斯光束的特性 ,应用长焦距透镜压缩其发散角 ,使激光片光具有很大焦深。激光光强的高斯分布使光刀宽度的中心具有极大值 ,使得片光的质量具有优良的特性 ,非常容易实现 ,并有利于摄像机采集。介绍了这种片光源的工作原理、片光的性能及采取的技术措施。

全息光栅实验系统的制作

基于全息光栅在信息光学及光谱仪中的重要地位,对全息光栅进行了理论分析,提出了一种新的制作全息光栅的实验系统.该实验系统的优势在于:将激光器发出的高斯光束改造成为均匀平面光波,以此平面光波作为光源可以制作出高质量的全息光栅.

高斯光束的计算机模拟

应用惠更斯 费涅尔原理推导出高斯光束的表达式，用ＢＡＳＩＣ语言编程模拟了高斯光束在谐振腔中的动态传输过程，并可通过动态传输的模拟，改变腔的参数，获得理想的高斯光束．

关于高斯光束复参数q满足ABCD定律的证明

假设高斯光束复参数满足ABCD定律,由此可根据激光理论和Collins衍射积分求解出射高斯光束的复参数表达,结果与实验相符。这就证明假设成立,即证明高斯光束复参数满足ABCD定律。文章还同时给出关于这个问题的Fourier衍射积分证明方法,佐证了文中证明是正确的。

1053nm波长光环行器的研制

利用高斯光束传输理论与晶体偏振光学理论设计了1053 nm波长光环行器,并应用先进的金属化焊接封装工艺制作了该器件。该器件的插入损耗小于1.8 dB,隔离度大于30 dB,达到了预先设计的目标。

基于多平面光转换的厄米-高斯光束产生和模式分离

高质量的高阶厄米-高斯光束的产生和模式分离技术对大容量光通信和空间测量具有重要意义。搭建了基于多平面光转换(MPLC)的模分复用器进行模式整形,并获得高质量的厄米-高斯(HG)光束,其中HG1,0、HG2,0、HG3,0、HG4,0和HG5,0的模式纯净度分别为93.9%、96.8%、76.6%、88.1%和85.3%。使用高斯光束偏移入射MPLC可实现六通道模式分离,最大串扰为-11.9 dB。所提的厄米-高斯光束模式整形和分离技术有望应用到空间小位移测量和超分辨成像中。

激光指向仪的光学设计

以HeNe 激光为例,利用高斯光束的成像理论计算了激光指向仪中光学元件的参数.计算值与实际值基本相符-

光通过纳米颗粒随机散射体透射光强的计算及分析

光通过随机散射体后透射光强的估算,对于提取散射体内部无法直接测量或者无法直接观察的信息至关重要。在分析平行光束通过纳米圆形颗粒随机散射体出射面上光强组成的基础上推导了透射光强的计算公式,并指出多重散射理论、一阶多重散射理论和朗伯-比尔定律在一定近似程度上可以相对精确地估算透射光强。这三种方法的估算结果之间会出现四种相对关系。根据这些相对关系,分析了光在散射体内部传输时散射过程的特征以及各种散射过程对出射面光强的贡献大小。

用于产生高阶模压缩光的空间光调制器的相位校正

本文介绍了一种通过控制入射与出射光场的偏振对空间光调制器相位调制特性进行测量的方法.实验上对日本滨松公司生产的X10468-03型液晶空间光调制器的相位调制特性进行了测量,全程只需两分钟即可完成.并对相位调制校正前后光束整形系统产生的拉盖尔高斯LG33模的强度分布进行对比,经相位调制校正后LG33模的纯度提高了15%.