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相似文献
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1.
季小玲  吕百达 《物理学报》2003,52(9):2149-2154
采用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和A0CD矩阵分解的技巧,推导 出了高斯光束通过多光阑B=0光学成像系统解析的传输公式,并用典型数值计算例加以说明. 最后,指出了所用方法的优点. 关键词: 硬边光阑 复高斯函数 传输方程 矩阵分解  相似文献   

2.
部分相干光束通过硬边光阑的推广光束传输M2因子   总被引:2,自引:2,他引:0  
楚晓亮  张彬 《光学学报》2002,22(9):051-1054
给出部分相干光通过硬边光阑后的强度二阶矩的计算公式,由此可得到部分相干光通过硬边光阑后的推广光束传输M^2因子。以部分相干高斯-谢尔模型光束为例,推导出相应的M^2因子,并作了数值计算和分析讨论。  相似文献   

3.
厄米-余弦-高斯光束通过具有光阑光学系统时的传输特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
徐强  曾晓东  安毓英 《光学技术》2005,31(4):522-524
当厄米_余弦_高斯光束通过带有矩形光阑的一阶ABCD近轴光学系统时,可由Collins公式给出其场分布的积分形式。将其中硬边光阑的窗口函数写成矩形函数,并将矩形函数用高斯函数展开,通过积分可得到由光阑限制的厄米_余弦_高斯光束传输的解析式。分析和讨论了厄米_余弦_高斯光束通过具有圆孔光阑限制的薄透镜系统时的情况,其结果与直接用广义衍射积分公式进行复杂数值计算时的结果完全一致。这样不仅便于进行物理分析,而且也节省了计算机的计算时间。  相似文献   

4.
 用Wen的方法研究了厄米-高斯光束通过含有多个硬边光阑复杂光学系统的传输,推导出了具有快速计算优点的传输公式,使计算时间大为减少。高斯光束传输可作为理论模型的特例得出。数值计算例表明使用该解析公式所得结果和直接对Collins公式作数值积分的结果符合较好。对所用方法和所得结果的进一步推广作了讨论。  相似文献   

5.
有球差多色高斯光束衍射引起的光谱开关   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
赵光普  吕百达 《物理学报》2004,53(9):2974-2979
从空间频率域交叉谱密度函数的传输公式出发,推导出有球差多色高斯光束被硬边光阑衍射 后轴上光谱的解析公式,无像差的结果作为本公式的特例.对所得公式作了详细的数值计算 和物理分析.结果表明,球差高斯光束被硬边光阑衍射后近场的光谱与无像差时比较 有蓝移、红移,也会出现光谱开关.着重分析了球差对光谱开关的影响. 关键词: 现代光学 光阑衍射 光谱开关 球差 多色高斯光束  相似文献   

6.
把硬边光阑从复杂光学系统中“移”出来,即把任意一个含有硬边光阑的复杂光学系统体现到含有入射光瞳和出射光瞳的光学系统中,使硬边光阑的作用转化为出射光瞳的作用,以便求出观察面上的解析解。对入射面上的二维厄米 高斯光束,利用柯林斯公式和入射光瞳与出射光瞳的物像关系,可得到所要求观察面的场分布和解析结果,通过数值模拟验证了其正确性。通过分析计算得到如下结论:对于任意一个含有硬边光阑的复杂光学系统,都可以把光阑的作用从系统中“移”出来,把其看作是出射光瞳的作用,从而可以较为简便地求出观察面上的场分布。  相似文献   

7.
双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的ABCD光学系统的传输   总被引:8,自引:0,他引:8  
王喜庆  吕百达 《光学学报》2001,21(10):214-1218
对双曲余弦高斯光束通过有硬边光阑的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形域函数表示为复高斯函数叠加的技巧,推导出了解析的传输公式,在特殊情况下,该公式简化为在无光阑情况下的传输公式,对双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的薄膜镜聚焦进行了数值计算,计算结果与直接由柯林斯(Collins)公式所得结果一致,且此解析方法便于进行物理分析,可节约大量机时。  相似文献   

8.
有振幅调制和相位畸变光束通过硬边光阑的M2因子   总被引:5,自引:3,他引:2  
文侨  楚晓亮  张彬 《光学学报》2004,24(2):74-278
光束传输M^2因子是表征激光束的有用参量。利用矩形函数的复高斯函数的近似展开方法,给出部分相干光通过硬边光阑后强度二阶矩的近似计算公式,由此可得到部分相干光通过硬边光阑后的推广M^2因子。以有振幅调制和相位畸变光束为例,推导出相应的推广M^2因子的解析表达式,通过数值计算对提出的近似算法的计算精度进行了分析。研究结果表明,使用该近似方法计算得到的推广M^2因子的计算误差小于1%,且通过该方法可直接得到相应的近似解析计算公式,从而使计算得以简化,并有效地提高了计算效率。  相似文献   

9.
光束通过硬边光阑光学系统变换的改进算法   总被引:3,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
 使用傅里叶级数与有限个复高斯函数之和的乘积作为硬边光阑的窗口函数的近似式,提出了含硬边光阑近轴ABCD光学系统对光束变换的改进算法。以高斯光束的变换为例,推导出了一个表示为初等函数之和的近似解析传输公式。给出了数值计算结果,并与直接积分Collins公式和使用Wen方法的结果作了比较。研究表明,改进算法能兼顾计算精度和机时,并能用于远场和近场。而使用Wen方法时,在近场(小于0.12倍菲涅尔距离)有明显误差。  相似文献   

10.
高斯光束通过有硬边光阑ABCD光学系统的近似解析传输公式   总被引:16,自引:6,他引:10  
 对高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形函数展开为复高斯函数的技巧,推导出了近似的解析传输公式。以高斯光束在有光阑情况下自由空间的传输为例进行了数值计算,对所用方法能节约大量机时的优点和计算误差作了讨论,并进一步推广用于平面波和平顶高斯光束,证实了这一方法具有广泛的应用意义。  相似文献   

11.
孔径光阑限制下高斯光束的传输   总被引:8,自引:3,他引:5  
对高斯光束在硬边孔径限制下的衍射进行了详细的理论研究,就不同口径的圆孔限制下高斯光束在菲涅耳衍射区和夫琅禾费衍射区的分布进行了理论分析,从而得到了孔径受限高斯光束的横向以及轴向的衍射公式,进而对高斯光束在不同衍射区域内衍射光场分布形状随孔径尺寸变化时的演化规律进行了数值计算,并对小口径光阑受限的高斯光束的衍射与平行光经同尺寸光阑的衍射进行了比较。结果表明在较小口径下,两者的分布基本一致。得到的孔径光阑限制下高斯光束的传输规律为高斯光束在自由空间光通信和光学超分辨中的应用提供了理论基础。  相似文献   

12.
1IntroductionUniformityofthefluencedistributiondeliveredbyalaserisesentialformanyapplications,suchasopticalprocesing,surfacet...  相似文献   

13.
Juguan Gu  Ping Yang  Qinghua Zhu 《Optik》2012,123(20):1817-1819
Based on the expansion of the hard aperture function into a finite sum of complex Gaussian functions, using Collins formula, the approximate analytical expression of Gaussian beams through 2 × 2 square matrix circular apertures is derived. Finally, some numerical examples are given to illustrate the analytical results by Matlab. It is shown that the propagation characteristics is related with the propagation distance z, the radius of circular aperture a and the distance d. The results can be directly used in other beams and square matrix apertures, and be applied to control beams and optical system designing.  相似文献   

14.
研究了超短高斯脉冲光束经线性排列的矩形光阑阵列衍射后的远场光谱奇变现象。基于菲涅耳积分公式,通过将光阑函数展开为有限项复高斯函数的叠加,得到了超短脉冲光束经线性排列的小孔光阑阵列衍射后的谱强度解析表达式,并对衍射场的光谱红移和蓝移现象进行了数值计算和分析,分析了小孔间距和光阑半径对光谱强度的影响。研究表明:在衍射场的某些观测点,即在调制函数为零的位置附近,存在光谱开关现象。  相似文献   

15.
基于等效电路理论,提出了一种双间隙双耦合口输出结构的设计方法及计算双耦合口输出腔外观品质因数的方法。利用三维电磁场软件,设计了满足阻抗频率特性要求的双间隙单耦合口输出结构及前置腔和输出腔分别具有相同参数的双间隙双耦合口结构。然后,将两者的阻抗频率特性进行比较,通过微调整该输出腔与耦合槽的尺寸,可以得到与单耦合口输出结构一致的阻抗频率特性曲线。  相似文献   

16.
We analyze the radiation pattern from circular apertures with Gaussian electric field distribution. Patterns are calculated using the Fraunhofer diffraction integral and we obtain a convenient expression for the FWHM beamwidth as a function of the edge taper. The aperture efficiency can be calculated for blocked and unblocked apertures in analytic form. The beam efficiency must be computed numerically, but can be obtained in a straightforward way from the beamwidth.  相似文献   

17.
为了分析带有孔缝双层金属机壳的屏蔽效能,采用广义散射矩阵级联的思想,将多层金属腔体近似等效为若干个能够传输多个模式的波导级联,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解混合位积分方程的全波混合算法。该算法考虑了腔体结构、孔缝排列形式、入射波极化方向以及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过将数值仿真结果与经典算法仿真结果进行对比,验证了其具有较高的准确性和有效性。研究结果表明:双层金属腔体的屏蔽效能要优于单层金属腔体的屏蔽效能,适当地增加双层金属腔体上孔缝所在侧壁之间的距离可以提高屏蔽效能,当双层金属腔体侧壁上的孔缝平行排列时,平行极化下的屏蔽效能要优于垂直极化下的屏蔽效能,而当孔缝交叉排列时,平行极化和垂直极化下屏蔽效能的优劣则并不明显。  相似文献   

18.
Hard-edge apertures are common devices in optical systems. The light beam would be diffracted while transmitting through an aperture. The diffraction characteristics of terahertz (THz) beam passing through two hard-edge apertures have been simulated based on the Fresnel diffraction integral function, and an approximate parallel beam has been obtained. The effect on the diffraction spot has been compared and analyzed by changing the aperture diameter and distance between the two apertures and the diffraction plane. Then the experimental results were presented, which basically accorded with the numerical results. It can be inferred that the diameter of THz beam diminishes and the divergence angle can be neglected after the restriction of two apertures. The method is preferably available in some experiments which require small beam diameter and divergence angle.  相似文献   

19.
Kolkıran A  Agarwal GS 《Optics letters》2012,37(12):2313-2315
We analyze the far-field resolution of apertures that are illuminated by a point dipole located at subwavelength distances. It is well known that radiation emitted by a localized source can be considered a combination of traveling and evanescent waves, when represented by the angular spectrum method. The evanescent wave part of the source can be converted to propagating waves by diffraction at the aperture; thereby it contributes to the far-field detection. Therefore one can expect an increase in the resolution of objects. We present explicit calculations showing that the resolution at the far zone is improved by decreasing the source-aperture distance. We also utilize the resolution enhancement by the near field of a dipole to resolve two closely located apertures. The results show that without the near field (evanescent field) the apertures are not resolved, whereas with the near field of the dipole the far zone intensity distribution shows improved resolution. This method eliminates the requirements of near-field techniques such as controlling and scanning closely located tip detectors.  相似文献   

20.
Cui X  Heng X  Wu J  Yaqoob Z  Scherer A  Psaltis D  Yang C 《Optics letters》2006,31(21):3161-3163
We demonstrate a novel high-resolution portable beam profiler based on a slanted linear array of small apertures, termed a slanted hole array beam profiler (SHArP). The apertures are directly fabricated on a metal-coated CMOS imaging sensor. With a single linear scan, the aperture array can establish a virtual grid of sampling points for beam profiling. With our prototype, we demonstrate beam profiling of Gaussian beams over an area of 66.5 microm x 66.5 microm with a resolution of 0.8 microm (compare with the CMOS pixel size of 10 microm). The resolution can be improved into the range of submicrometers by fabricating smaller apertures. The good correspondence between the measured and calculated beam profiles proves the fidelity of our new beam profiling scheme.  相似文献   

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