首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 189 毫秒
1.
激光光束传输因子M2的一些问题   总被引:7,自引:4,他引:3  
高春清  WebrHorst 《光子学报》2001,30(2):240-242
本文讨论与M2因子有关的一些问题,指出在近轴近似条件下由光束的二阶强度矩定义的M2因子满足M2≥1,其中只有对基模高斯光束等式才成立.由光束的功率通量值定义的M2因子(Mpc2)有可能小于1,Mpc2的大小取决于所定义的光斑半径内包含的光功率的百分数.通过计算光场的二阶矩,我们获得了轴向相干叠加的高斯光束的M2因子的解析解.  相似文献   

2.
黄永平  曾安平 《光子学报》2014,41(7):818-823
基于广义惠更斯-菲涅尔原理和非Kolmogorov(非K)谱,推导出了厄米-高斯光束在非K大气湍流中传输的束宽、角扩展以及M2因子的解析表达式.数值计算表明,在传输距离比较远(如z≥3 km)时,厄米-高斯光束的束宽、角扩展和M2因子随广义指数参量α的增大而增加直到α=3.11时达到最大值后再随α的增大而减小;随湍流的内尺度l0的减小而增大;随外尺度l0的增加而增大(3.6<α<4).但是当广义指数参量α在3<α<3.6区间取值时,束宽和M2因子几乎不随外尺度的增加而变化.  相似文献   

3.
本文分别用标量叠加和矢量叠加的方法,对由两个束腰位置不同的高斯光束相干叠加而成的光束的传输特性进行了研究,结果表明,这种光束的传输因子M2不再是常数,而是随传输距离变化的.  相似文献   

4.
光束的空间相干性与空间质量评价   总被引:3,自引:2,他引:1  
高爱华  陆治国 《光子学报》1998,27(12):1125-1128
光束空间质量评价的标准应该能够反映光束的空间相干性和强度(功率或能量)分布,并主要由空间相干性的优劣来说明.本文对模式纯度(1-δ)以及空间质量评价因子-衍射极限倍数因子M2做了讨论,并对此因子的表达形式提出了我们的改进建议.  相似文献   

5.
湍流大气中厄米-高斯光束M2因子的变化   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和Wigner分布函数二阶矩的定义,推导出直角坐标系下大气湍流中部分相干光的M2因子传输公式。以厄米-高斯(H-G)光束为例,给出了H-G光束通过大气湍流传输后M2因子的解析表达式,并采用Tatarskii谱,详细讨论了M2因子的主要影响因素。结果表明,M2因子主要由光束的束腰宽度、波长、光束阶数、大气湍流的折射率起伏结构常数和在湍流中传输距离决定。随着光束阶数、折射率起伏结构常数及传输距离的增大,M2因子明显增大,光束阶数越高,湍流对M2因子变化的影响越小。对于给定的传输距离,存在最佳初始束宽,使M2因子最小。  相似文献   

6.
李建龙  冯国英  周寿桓  李玮 《物理学报》2012,61(9):94206-094206
单口径相干合成系统激光光束的光束质量是一个亟待解决的重要问题.基于二阶矩定义, 文中给出了单口径TEM00, TEM01及TEM10两两相干光束M2因子的解析表达式, 并比较分析了束腰宽度、传输距离、振幅之比,以及源场位置矢量对相干光束M2因子的影响, 得到了诸如源场位置参量d1<100λ时,各相干光束M2因子恒定,反之, 其随位置参量d1的增大而增大等一些结论.最后,文章对两TEM00模相干光束M2因子的 部分理论进行了实验验证.  相似文献   

7.
罗亚梅  吕百达  唐碧华  朱渊 《物理学报》2012,61(13):134202-134202
利用矢量菲涅尔衍射积分公式, 以高斯涡旋光束为例, 推导出傍轴高斯涡旋光束在自由空间传输过程中电场分量和磁场分量的解析表达式, 详细研究了自由空间中电场和磁场的偏振奇点变化规律. 结果表明, 高斯涡旋光束在自由空间传输中, 存在二维和三维电场和磁场的偏振奇点, 其位置一般不重合. 改变光束束腰宽度比、 振幅比以及传输距离, 偏振奇点出现移动. 在二维电场和磁场中, 当满足一定条件时, 会有V点产生.  相似文献   

8.
平顶高斯光束和超高斯光束传输特性的相似性   总被引:7,自引:2,他引:5       下载免费PDF全文
 在直角坐标系下对平顶高斯光束和超高斯光束的传输特性的相似性问题作了讨论。研究表明,当有相同的M2因子但束宽不同的平顶高斯光束和超高斯光束通过光阑效应可忽略ABCD光学系统传输时,在广义菲涅尔数F相等处有相似的光强分布。对于有光阑和用球差透镜聚焦的情况,若平顶高斯光束和超高斯光束具有相同的M2因子和束腰宽度,则在相同传输距离处仍可得到相似的光强分布。  相似文献   

9.
为了研究涡旋光束和高斯光束在水下湍流中的闪烁特性,搭建了一套含有水下湍流的实验系统,利用循环泵控制水槽内湍流的强弱,使用闪烁仪测量光束的闪烁因子。利用这套实验系统,详细研究了涡旋光束和高斯光束在水下传输时的闪烁因子。研究结果表明,涡旋光束和高斯光束的闪烁因子随着传输距离的增大而增大,并且随着水下湍流强度增大,涡旋光束和高斯光束对应的闪烁因子也越大。在12.6m的传播距离内,拓扑电荷m=2的涡旋光束的闪烁因子远大于高斯光束的闪烁因子。另外,在不同强度的水下湍流中,拓扑荷数m=6的涡旋光束传播到5.4m时,其径向闪烁因子都先减小然后再增大。此外,拓扑荷数m=6的涡旋光束经过一定距离的传播后,其闪烁因子低于拓扑荷数m=4的涡旋光束的闪烁因子。本文研究结果对探索涡旋光束在海洋湍流中的应用具有重要价值。  相似文献   

10.
饶连周 《光子学报》2014,38(9):2397-2402
根据部分相干光的传输理论,研究了部分相干高斯 贝塞尔涡旋光束通过光阑透镜聚焦后的传输和空间相关性质.数值计算结果表明,涡旋暗核的大小和焦平面上的光谱相干度都取决于入射光的拓扑电荷n、截断参量δ、相对相干长度σg和参量α.当选择适当的参量,在几何焦点附近会出现局域空心光束.研究还发现在焦面上光谱相干度会产生一个或多个的相位奇点(相干涡旋),而且拓扑电荷和相对相干长度会对相干涡旋的位置和个数产生影响.在相干极限下,相干涡旋可逐渐演变为光学涡旋.  相似文献   

11.
Based on the Collins diffraction integral formula, an analytical expression of a general four-petal Gaussian vortex beam passing through a paraxial ABCD optical system is derived by means of the mathematical technique. As a numerical example, the normalized intensity distribution of a four-petal Gaussian vortex beam propagating in free space is graphically demonstrated. The influences of beam order and topological charge on the normalized intensity distribution are discussed in detail. This research is useful to the optical trapping, optical communications, and beam splitting techniques, etc.  相似文献   

12.
The Gaussian vortex beam is assumed to be linearly polarized.The analytical expression of the electric field of a linearly polarized Gaussian vortex beam propagating in free space is derived by using the vectorial Rayleigh-Sommerfeld integral formulae.The propagating magnetic field of the linearly polarized Gaussian vortex beam is presented by taking the curl of the electric field.By employing the electromagnetic field of the linearly polarized Gaussian vortex beam beyond the paraxial approximation,the analytical expression of the angular momentum density of the linearly polarized Gaussian vortex beam is derived.The three components of the angular momentum density of a linearly polarized Gaussian vortex beam are demonstrated in the reference plane.The effects of the linearly polarized angle and the topological charge on the three components of the angular momentum density are investigated.To acquire the more longitudinal angular momentum density requires such an optimal choice that the linearly polarized angle is set to be zero and the topological charge increases.This research is useful to the optical trapping,the optical guiding,and the optical manipulation.  相似文献   

13.
By using wave optics numerical simulation, the intensity-hole effect, beam spreading and wandering properties of Gaussian vortex beam propagation in atmospheric turbulence are investigated quantitatively. It is found that an intensity hole in the center of the beam pattern appears gradually as a Gaussian vortex beam propagates. The size of the intensity hole increases with the increase of the topological charge of the vortex phase. However, the intensity hole could to some extent be filled with optical energy by atmospheric turbulence, especially in strong turbulence. The radius of the intensity hole first decreases and then increases with the growth of turbulence strength. The effective radius of vortex beam with larger topological charge is greater than with a smaller topological charge. But the topological charge has no evident influence on beam wandering.  相似文献   

14.
拉盖尔高斯涡旋光束的传输   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
丁攀峰  蒲继雄 《物理学报》2011,60(9):94204-094204
针对拉盖尔高斯涡旋光束,推导了其传输后目标平面上光电场的解析表达式,理论研究表明,传输一段距离后, 对于拉盖尔高斯光束的光斑大小的描述,高斯光斑尺寸已经不再适用.如果采用光强最亮处的半径来表示目标平面上的光斑大小则比较方便. 除了传输中的衍射导致光束展宽以外, 横截面上光束的相位分布也发生了独特的变化. 等相位线由原来的射线转化为弧线,拓扑电荷数为正时,弧线朝顺时针方向弯曲,拓扑电荷数为负时,弧线朝逆时针方向弯曲. 关键词: 涡旋光束 传输 光斑尺寸 相位分布  相似文献   

15.
李晓庆  季小玲 《物理学报》2011,60(9):94206-094206
基于广义截断二阶矩法,推导出了截断部分相干厄米-高斯(H-G)光束的广义M2G因子的解析表达式. 截断完全相干H-G光束、截断高斯谢尔模型(GSM)光束以及截断高斯光束可以做为本文结果的特例给出. 研究表明:截断部分相干H-G光束的广义M2G因子与截断参数δ,模阶数m以及相干参数α有关. 当δ非常小时,M2关键词: 截断部分相干厄米高斯光束 M2G因子')" href="#">广义M2G因子 广义截断二阶矩法  相似文献   

16.
大气湍流像差散焦和像散与高斯涡旋光束焦面光强   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
分别研究了构成大气湍流波像差中的散焦和像散两个低阶像差对高斯涡旋激光束传输和成像的影响.采用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论和大气湍流波相位结构函数的平方近似研究了聚焦高斯涡旋光束在大气湍流中散焦和像散影响下焦面光强的分布特性.导出了斜程传输条件下接收面上平均光强分布的积分表达式,并采用数值模拟方法研究湍流强度、传输距离和拓扑电荷对焦面光强的调制规律.结果表明:在弱湍流起伏区域,散焦和像散两类像差对高斯涡旋光束的光强分布影响都很小,可以忽略;在中等湍流区域,随着光束传输距离和湍流强度的增加,两类像差都导致高斯涡旋光束的光强峰值降低、束径扩展、中心暗斑扩大.当单拓扑电荷高斯涡旋光束传输时,在同等传输条件下,像散导致的光强峰值降低比散焦更严重,主亮斑区域外的次级亮环强度更大,光斑和中心暗斑扩展更明显.与单拓扑电荷光束相比较,散焦和像散导致双拓扑电荷光束的扩展更加明显,中心光斑更大,亮环区域外的次级亮环更明显;但是,由于光的相干性的降低和光束的偏折效应,像散导致光束中心的暗斑变为次级亮斑.  相似文献   

17.
季志跃  周国泉 《中国物理 B》2017,26(9):94202-094202
Based on the Hermite–Gaussian expansion of the Lorentz distribution and the complex Gaussian expansion of the aperture function, an analytical expression of the Lorentz–Gauss vortex beam with one topological charge passing through a single slit is derived. By using the obtained analytical expressions, the properties of the Lorentz–Gauss vortex beam passing through a single slit are numerically demonstrated. According to the intensity distribution or the phase distribution of the Lorentz–Gauss vortex beam, one can judge whether the topological charge is positive or negative. The effects of the topological charge and three beam parameters on the orbital angular momentum density as well as the spiral spectra are systematically investigated respectively. The optimal choice for measuring the topological charge of the diffracted Lorentz–Gauss vortex beam is to make the single slit width wider than the waist of the Gaussian part.  相似文献   

18.
光涡旋偶极子经半屏衍射后的演化   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
高曾辉  何德  吕百达 《物理学报》2011,60(7):74209-074209
推导出寄居于高斯光束中的光涡旋偶极子经过半屏衍射后的解析传输公式.利用所得公式对光涡旋偶极子经半屏衍射后的演化做了详细研究.结果表明,与自由空间中光涡旋偶极子演化相比较,衍射场中会出现多对光涡旋偶极子,湮没方式与离轴量有关.随离轴参数的变化,偶极子出现不同的演化特性,但在演化过程中,拓扑电荷守恒. 关键词: 光涡旋偶极子 半屏衍射 拓扑电荷  相似文献   

19.
Stochastic electromagnetic vortex beam and its propagation   总被引:1,自引:0,他引:1  
Ziyang Chen 《Physics letters. A》2008,372(15):2734-2740
The recent theory formulated in terms of the 2×2 cross-spectral density matrix and the propagation law of cross-spectral density are employed to investigate the stochastic electromagnetic vortex beam and its propagation characterization. Based on these, we derived the general formulae for the intensity distribution, degree of coherence and degree of polarization for stochastic electromagnetic vortex beam while propagating in free space. It is shown that the intensity distribution and the degree of polarization of the stochastic electromagnetic vortex beam propagating in free space depend on the correlation length and the topological charge of the vortex beam.  相似文献   

20.
Bingzhong Li  Baida Lü   《Optik》2002,113(11):469-475
The irradiance-moments characterization of off-axis Gaussian beam combinations is presented in use of the Wigner distribution function (WDF). Analytical expressions for the propagation through an optical paraxial ABCD system, beam propagation factor (M2 factor), beam width, far field divergence angle and kurtosis parameter of the resultant beam are derived and illustrated with specific numerical examples. It is reexamined that a flat-topped irradiance profile of the resultant beam can be achieved at a certain plane by appropriately choosing beamlet parameters. As compared with previous work, our results show the advantage of using the WDF and irradiance-moments methods.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号