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相似文献
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1.
基于广义惠更斯-菲涅耳原理,推导了贝塞尔高斯涡旋光束在湍流大气中传输时系统平均光强的解析表达式,研究了贝塞尔高斯空心涡旋光束在湍流大气中的光强传输特性,同时分析了大气湍流的强弱、涡旋光束的拓扑荷等对光束质量的影响.结果表明:贝塞尔高斯涡旋光束在大气湍流中传输时,光强分布经历几个连续的变化,相位奇异性也会在传输过程中消失,该过程与涡旋光束拓扑荷的数目、光束的束腰宽度以及大气湍流的强弱等因素密切相关.拓扑荷数目高的涡旋光束在湍流大气中传输时,其奇异性的保持较拓扑荷数目低的涡旋光束要好.另外,基于桶中功率理论,分析研究了涡旋光束的拓扑荷数目、大气湍流强弱和束腰宽度对贝塞尔高斯涡旋光束在大气湍流中传输时的光束质量的影响.  相似文献   

2.
大气湍流中高斯空心涡旋光束的焦面光强分布   总被引:1,自引:1,他引:0  
运用广义惠更斯-菲涅耳原理和相位结构函数的平方近似,研究了聚焦高斯空心涡旋光束通过湍流大气传输后在焦平面内的光强分布的理论模型,同时分析了不同大气折射率结构常数C2n、聚焦距离、光束拓扑荷和湍流外尺度对焦面光强分布特性的影响.结果表明:随着聚焦距离的增加,焦面光强分布由中央凹陷状向高斯分布转变.弱湍流对焦面光强分布的影响可以忽略;高拓扑荷光束在湍流大气中传输时光波奇异性的保持较低拓扑荷奇异光束要强;随着湍流外尺度增加,焦面光强分布的中央凹陷状变浅,光强分布变平滑.  相似文献   

3.
基于广义惠更斯-菲涅耳衍射原理和光束的偏振相干统一理论,研究了高斯-谢尔模型光束在Kolmogorov海洋湍流中传输时偏振特性的变化规律,得出了保持偏振特性不变时的条件.在此基础上,研究了完全偏振线偏振光与圆偏振光在海洋湍流中的偏振传输特性,结果表明:在Kolmogorov海洋湍流下,完全偏振的高斯-谢尔模型光束的偏振特性不受海洋湍流影响.  相似文献   

4.
非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
陆璐  季小玲  邓金平  马媛 《物理学报》2014,63(1):14207-014207
本文推导出了高斯列阵光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的瑞利区间zR、湍流距离zT和远场发散角θ的解析表达式,研究了非Kolmogorov湍流的广义指数α和列阵光束的合成方式对高斯列阵光束扩展的影响.研究表明:不论相干还是非相干合成高斯列阵光束,zR,zT和θ均随着α的增加而呈非单调变化.当α=3.108时,zR和zT取极小值,而θ取极大值,即当α=3.108时高斯列阵光束扩展最厉害,光束扩展受湍流影响也最厉害.非相干合成高斯列阵光束扩展比相干合成的要大,但受非Kolmogorov湍流影响却要小.特别值得指出的是:当自由空间光束衍射较小时,有zTzR,即在瑞利区间范围内大气湍流就对光束扩展有影响;而当自由空间光束衍射较大时,有zTzR,即在瑞利区间范围内大气湍流对光束扩展几乎没有影响.  相似文献   

5.
朱洁  唐慧琴  李晓利  刘小钦 《物理学报》2017,66(16):164202-164202
基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,获得了余弦-高斯关联结构函数部分相干贝塞尔-高斯光束交叉谱密度函数通过近轴ABCD光学系统传输时的解析表达式.并因此探讨了该类光束经过自由空间传输时光强分布的演化特性.结果表明,余弦-高斯关联部分相干贝塞尔-高斯光束在合适的参数条件下能呈现自分裂等奇异传输特性.特别地,这种自分裂可实现暗空心光束的复制,即从一个暗空心光束获得四个相似的暗空心光束.并且发现这些传输特性和关联结构函数结构密切相关,因此调控关联结构函数分布以实现调制光的相干长度和空间分布性质从而可实现操控光束传输行为.由于暗空心光束在工程技术领域的重要应用价值,本文的研究结果提供了实现四暗空心光束的可能方案,从而在激光通信、微粒操控等方面具有重要的应用前景.  相似文献   

6.
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   

7.
湍流大气中高斯谢尔光束的波前位错   总被引:12,自引:12,他引:0  
张逸新  陶纯堪 《光子学报》2005,34(12):1841-1844
在Rytov近似下,通过引入短期统计平均位错位置的概念,研究了高斯谢尔光束通过近地面弱湍流大气传播时,波前圆形位错形成和位错位置与湍流大气起伏强度和传播距离等参数间的关系.基于湍流大气中平行和交叉双光束的简化近似传输模型,研究了湍流大气中传播高斯谢尔光束波前位错位置与大气湍流强度、传输距离等参数间的相关机制.在远小于光波位相起伏周期的条件下,分别得出了束径不同同轴双光束和交叉双光束传播情况下波前圆位错位置的湍流系综统计平均理论关系.所得结果表明,同轴平行光束干涉和交叉光束干涉所产生的光束波前位错受大气湍流强度、传输距离等参数调制的规律是不同的.  相似文献   

8.
陈旭强  张艳 《光学技术》2011,37(6):740-744
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了矢量空心高斯光束横向光场和纵向光场在自由空间中的传输特性.研究结果表明,空心高斯光束的横向光场与纵向光场在传输过程中光强分布情况并不相同,横向光场的光强分布具有旋转对称性,并且保持空心特性的距离受光束阶数的影响,而纵向光场不再具有旋转对称性,并且在理想状态下纵向光场可以一直保持空心特...  相似文献   

9.
一种新空心光束的理论及实验研究   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
张蕾  蔡阳健  陆璇辉 《物理学报》2004,53(6):1777-1781
提出了一种用来描述空心光束的新理论模型——空心高斯光束模型,通过控制光束参数可以方便地调制空心光束黑斑的大小.导出了空心高斯光束经傍轴光学系统的解析传输变换公式.利用导出的公式计算分析了空心高斯光束在自由空间的传输特性.在实验上利用矩阵本征值方法设计了能输出空心高斯光束的光学谐振腔,对实验上得到的空心高斯光束进行了传输特性的研究.结果表明,理论和实验相吻合.该空心高斯光束产生的光势阱为控制冷原子提供了一条新途径. 关键词: 空心高斯光束 光学谐振腔 传输特性  相似文献   

10.
拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束具有轨道角动量,分析近场条件下LG光束通过含光阑光学系统传输的解析公式,对不同阶LG光束通过双缝时双缝间的相位差变化进行了计算。利用计算机生成叉形衍射光栅显示在空间光调制器上,基模高斯光束产生衍射,得到不同阶次LG涡旋光束,通过CCD采集LG空心光束的光斑及双缝干涉后的图样,实现对LG光束传输轨道角动量特性的实验测量。在确定光束束径下,分析了叉形衍射光栅密度、空心光束宽度半径比、双缝宽度等参数对双缝干涉条纹的影响,在距离激光器1m处的SLM上显示4mm×5mm叉形衍射光栅,光栅密度约为16lines/mm,可产生暗斑尺寸在0.5mm~0.9mm之间、宽度半径比为0.2的LG空心光束。LG光束通过双缝宽度0.2mm,双缝间距0.5mm的光栅,可以得到清晰的干涉条纹。研究结果为近场光通信中利用光学涡旋轨道角动量编码信息提供了理论依据。  相似文献   

11.
Propagation properties of anomalous hollow beams in a turbulent atmosphere   总被引:1,自引:0,他引:1  
Propagation of circular and elliptical anomalous hollow beams in a turbulent atmosphere is investigated in detail. Based on the extended Huygens–Fresnel integral, analytical formulae for the average irradiance of circular and elliptical anomalous hollow beams propagating in a turbulent atmosphere are derived. The irradiance and spreading properties of circular and elliptical anomalous hollow beams in a turbulent atmosphere and in free space are studied numerically. It is found that circular and elliptical anomalous hollow beams at short propagation distance in turbulent atmosphere have similar propagation properties to those of free space, while at long propagation distance, circular and elliptical anomalous hollow beams eventually become circular Gaussian beams in a turbulent atmosphere, which is much different from their propagation properties in free space. The conversion from an anomalous hollow beam to a circular Gaussian beam becomes quicker and the beam spot spreads more rapidly for a larger structure constant, a shorter wavelength and a smaller waist size of the initial beam.  相似文献   

12.
非傍轴贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输   总被引:2,自引:2,他引:0  
高曾辉  吕百达 《光子学报》2005,34(11):1732-1735
从瑞利-索末菲衍射积分出发,推导出任意阶非傍轴贝塞尔-高斯光束在自由空间传输的解析表达式.非傍轴贝塞尔光束和非傍轴高斯光束等的传输方程都可以作为本文一般结果的特例而得出.物理分析和数值计算表明,当高斯和贝塞尔部分的横向尺度与波长相比拟或小于波长时,应当用非傍轴方法处理.  相似文献   

13.
A parameter-free, nonperturbative calculation of the ΔNγ electromagnetic transition amplitudes GM*(q2), GE*(q2), and the resonant multipole ratio REM(q2)≡E1+3/2(q2)/M1+3/2(q2) is performed in terms of the well-known nucleon isovector Sachs form factor GMV. Our methods are fully relativistic with conservation of the electromagnetic current guaranteed. We find that GM*(q2) decreases more rapidly than the nucleon dipole form factor when −q21 GeV2/c2 and that REM(q2) remains small even for very high four-momentum transfer implying that the perturbative QCD prediction REM(q2)→1 is purely asymptotic and is valid only for extremely high |q2|.  相似文献   

14.
CuTe,Cu2和Cu2Te的结构与势能函数   总被引:1,自引:1,他引:0  
在Cu和Te的RECP(Relativistic Effective Core Potential)近似下,运用B3LYP方法,在LANL2DZ基组水平上对CuTe,Cu2和Cu2Te分子体系的结构进行优化计算.结果表明,CuTe和Cu2分子的基电子状态分别为2Π和1g+,Cu2Te分子的基态为单重态的C2V构型,其电子状态为1A1.同时还计算了Cu2Te分子基态的离解能、力常数和振动频率.采用最小二乘法拟合出CuTe和Cu2分子Murrell-Sorbie势能函数参数.在此基础上,运用多体展式理论方法导出Cu2Te分子基态势能函数的解析表达式,其势能面准确复现了平衡态的结构特征.  相似文献   

15.
A universal feature of 1/f-type fluctuation is numerically observed in the system-size n dependence of the transmission amplitude tn in various one-dimensional disordered systems. The power spectrum P(f) of the transmission coefficient T(n)=|tn|2 exhibits the power law of 1/f2, irrespective to the type of disorder of the system whether it is of short-range or of long-range correlation. That of the phase θt(n) of tn also does the universal power law of 1/f1.4.  相似文献   

16.
王志国  向俊尤  徐宝  万素磊  鲁毅  张雪峰  赵建军 《物理学报》2015,64(6):67501-067501
采用传统的高温固相烧结法制备了双层钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2 O7 (x=0, 0.025)多晶样品. 通过X射线衍射仪研究发现样品为Sr3Ti2O7型四方结构, 空间群为I4/mmm; 磁性测量表明, Gd3+掺杂后的样品(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2O7的三维磁有序转变温度(TC13D)、磁化强度(M)均降低, 这是由于Gd3+的掺杂引起晶格的畸变, 从而使得晶格常数发生改变, 减弱了铁磁耦合而导致的; 通过电子自旋共振谱测量发现, 在TC3D<T<300 K温度范围内, 两样品在顺磁的基体上均有短程的铁磁团簇存在, 出现了相分离现象. 电性测量表明: 两样品分别在TC13D (La4/3Sr5/3Mn2O7 样品的三维磁有序转变温度, TC03D)<T<300 K温度范围内均以三维变程跳跃的方式导电, 分析得出Gd3+的掺杂使得载流子局域长度的减小. 这表明载流子需要吸收更多的能量才能克服晶格的束缚进行跳跃, 因此(La0.975Gd0.025)4/3Sr5/3Mn2 O7 样品的电阻较高.  相似文献   

17.
In this paper we study isotropic integrable systems based on the braid-monoid algebra. These systems constitute a large family of rational multistate vertex models and are realized in terms of the Bn, Cnand Dn Lie algebra and by the superalgebra Osp(n||2m). We present a unified formulation of the quantum inverse scattering method for many of these lattice models. The appropriate fundamental commutation rules are found, allowing us to construct the eigenvectors and the eigenvaluesof the transfer matrix associated to the Bn, Cn, Dn, Osp(2nt-1||2), Osp(2||2nt-2), Osp(2nt-2||2) and Osp(1||2n) models. The corresponding Bethe ansatz equations can be formulated in terms of the root structure of the underlying algebra.  相似文献   

18.
We have successfully prepared the first three members of the mercury-based superconducting compounds Hg--- Ba2Can−1CunO2n+2+δ, namely Hg---1201, Hg---1212 and Hg---1223 with high purity and very good quality. T he influence of the synthesis parameters is studied in detail. Using the sealed quartz tube method, very simple procedures are found to ensure a 100% reproducibility of nearly 100% pure Hg---1201 and 85–90% Hg---1212 and Hg---1223. Oxygen annealing of the sample Hg---1201 at 300°C for 18 h results in an enhancement of its critical temperature up to 97 K. The symmetry of the first and second members is tetragonal with lattice parameters a = 3.8831 (1) Å, C = 9.5357 (2) Å, and A = 3.8624 (1) Å, C = 12.7045 (2) Å, respectively. X-ray diffraction lines of Hg---1223 can be indexed in a tetragonal cell with a = 3.8564 (1) Å and C = 15.8564 (9) Å as well as in an orthorhombic cell with lattice parameters a = 5.4537 (1) Å, B = 5.4247 (1) Å, and C = 15.8505 (7) Å.  相似文献   

19.
The propagation of phase-locked and non-phase-locked laser array beams of radial and rectangular symmetries in a turbulent atmosphere are investigated based on the extended Huygens–Fresnel integral. The beamlet used in our paper for constructing the laser array beams is of elliptical Gaussian mode. Analytical formulae for the average irradiance of phase-locked and non-phase-locked radial and rectangular laser array beams are derived through vector integration and tensor operation. The irradiance properties of these laser array beams in a turbulent atmosphere are studied numerically. It is found that both phase-locked and non-phase-locked radial and rectangular laser array beams eventually become circular Gaussian beams in a turbulent atmosphere, which is much different from their propagation properties in free space. The propagation properties are closely related to the parameters of laser array beams and the structure constant of the turbulent atmosphere. PACS 42.25.Bs; 41.85.Ew; 42.68.Ay  相似文献   

20.
Within a real-space renormalization-group framework, we approach the cubic lattice through a D = 3 diamond-like hierarchical lattice. The model is a standard, nearest-neighbor, Ising spin glass with coupling constants {Jij} distributed according to the family of continuous probability distributions Pq(Jij) ∝ 1/[1 + (q − 1)Jij2/2J2]1/(q − 1) (if 1 + (q − 1) Jij2/2J2 > 0, and zero otherwise; q ). Such distributions, which arise naturally in the treatment, within the recently proposed nonextensive thermostatistics, of anomalous diffusion, reproduce the usual, Gaussian case, for q → 1. Moreover, they present a second moment Jij2 proportional to (5 − 3q)−1 for q < 5/3, diverging for q ≥ 5/3, but keeping a finite width at midheight. In the limit q → 3, Pq(Jij) collapses with the abscissa, and so the width at midheight diverges. We compute the q-dependence of the spin-glass critical temperature Tc. We show numerically that Tc does not scale with Jij21/2 (contrary to the usual belief), but rather with the width at midheight of Pq(Jij). Our results suggest that Tc vanishes as −1/q when q → −∞; furthermore, we verified that Tc diverges exponentially when q approaches 3 from below.  相似文献   

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