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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
非傍轴矢量高斯光束的圆屏衍射   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
刘普生  吕百达 《物理学报》2004,53(11):3724-3728
利用矢量瑞利衍射积分公式,推导出非傍轴矢量高斯光束圆屏衍射的解析表示式.非傍轴矢量高斯光束圆屏衍射的轴上场分布、远场表示式、自由空间中的传输公式,以及傍轴近似下高斯光束圆屏衍射的菲涅耳和夫琅禾费衍射公式可以作为一般公式的特例统一处理.数 值计算和比较实例说明了非傍轴矢量高斯光束的光强分布和远场特性.分析表明,在圆屏衍 射中,f参数和截断参数决定光束的非傍轴行为. 关键词: 传输光学 非傍轴矢量高斯光束 圆屏衍射 矢量瑞利衍射积分公式  相似文献   

2.
康小平  吕百达 《物理学报》2006,55(9):4563-4568
基于Porras提出的光传输的非傍轴矢量矩理论,推导出初始圆偏振的非傍轴矢量拉盖尔-高斯(LG)光束的特征参数,包括束宽、远场发散角和M2因子等的公式,并表示为级数求和形式.非傍轴矢量高斯光束公式作为特例给出.研究表明,基于二阶矩定义的束宽按双曲线规律传输,当w0/λ→0(w0为束宽,λ为波长)时,远场发散角θ趋于90°,大于非傍轴标量理论预示的值63.435°.非傍轴矢量LG光束的M2因子不仅与模指数p有关,而且还与w0/λ有关.最后,对非傍轴矢量LG光束和非傍轴标量LG光束的传输作了比较,结果表明在w0/λ较小时,矢量效应对远场发散角的影响十分显著.对θ→90°引起的问题和非傍轴矢量矩理论的适用范围,以及解决问题的可能途径作了分析和讨论. 关键词: 非傍轴矢量拉盖尔-高斯光束 圆偏振 非傍轴矢量矩理论 光束参数  相似文献   

3.
周国泉 《物理学报》2012,61(2):24208-024208
利用稳相法和矢量结构理论, 导出了线偏振拉盖尔-高斯光束的矢量结构项TE项和TM项在远场的解析表达式. 进而利用TE项和TM项的远场能流分布, 给出了TE项和TM项的功率占总功率比例的度量式,同时还给出了线偏振拉盖尔-高斯光束、TE项和TM项三者远场发散角的解析式以及三者远场发散角间的关系式. 所得到的公式不仅适用于傍轴情形,而且还适用于非傍轴情形. 通过数值计算, 分析了TE项和TM项在远场的功率占总功率的比例与参数f和模数间的依赖关系;还分析了拉盖尔-高斯光束、TE项和TM项的远场发散角随参数f、模数和线偏振角的变化关系.这一研究从矢量结构本性揭示了线偏振拉盖尔-高斯光束的远场发散特性, 丰富了对其传输特性的认识.  相似文献   

4.
矢量非傍轴离轴高斯光束的传输   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
高曾辉  吕百达 《物理学报》2005,54(11):5144-5148
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,得出了波动方程的一个解,它代表矢量非傍轴离轴高斯光束,其在自由空间的传输方程表示为解析的结果.矢量非傍轴离轴高斯光束的轴上和远场公式,矢量非傍轴高斯光束的传输方程,以及傍轴的结果都可作为一般表达式的特例而得出.研究表明,f参数对光束的非傍轴特性有重要影响,而离心参数也影响非傍轴行为.与共轴情况不同的是,对离轴情况,在y方向存在场的纵向分量. 关键词: 激光光学 矢量非傍轴离轴高斯光束 瑞利-索末菲衍射积分 f参数 离轴参数  相似文献   

5.
崔学才  连校许  吕百达 《物理学报》2011,60(10):104203-104203
以拉盖尔-高斯(L-G)光束为例,详细研究了单色光束傍轴度的变化.结果表明,模指数、相对束腰宽度等光束参数的变化,通过近轴ABCD光学系统的传输,以及光阑衍射都会引起光束傍轴度的变化.但是,在自由空间中传输时,光束的傍轴度不变.对上述结果以数值计算例加以说明,并用光束傍轴度与远场发散角间的联系做了物理解释. 关键词: 傍轴度 远场发散角 拉盖尔-高斯光束  相似文献   

6.
基于瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出截断非傍轴双曲余弦-高斯光束在自由空间传输的解析表示式,分析了一些特例,并引入非傍轴范畴的桶中功率概念,用以描述非傍轴光束的远场光束质量。结果表明:截断非傍轴双曲余弦-高斯光束的光强和桶中功率不仅与束腰宽度与波长之比、偏心参数及截断参数有关,而且桶中功率还与桶的尺寸有关。在一定的范围内,较大的束腰宽度与波长之比, 截断参数和较小的偏心参数使光束有更好的聚焦特性,表现出更好的光束质量。  相似文献   

7.
非傍轴高斯光束通过方环硬边光阑的传输特性研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用矢量Rayleigh积分公式研究了非傍轴高斯光束通过方环硬边光阑的传输,得到了衍射场分布的解析表达式.和傍轴传输相比较,该结果具有更广泛的适用性.以桶中功率为光束质量评价函数,讨论了遮拦比、截断参数对远场光束质量的影响.结果表明,环形光阑的尺寸决定着非傍轴光束远场能量分布的集中程度,截断参数和遮拦比的增大都会导致非傍轴高斯光束衍射效应增强,从而远场能量发散.  相似文献   

8.
矢量非傍轴双曲余弦-高斯光束   总被引:3,自引:3,他引:0  
 引入了矢量非傍轴双曲余弦-高斯(ChG)光束概念。使用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式推导出了矢量非傍轴ChG光束在自由空间传输的解析公式。矢量非傍轴ChG光束轴上和远场的解析式以及傍轴结果作为一般传输公式的特例给出。研究表明,对矢量非傍轴ChG光束,其非傍轴性主要由f参数决定,但偏心参数会影响其横向光强剖面形状和非傍轴行为。  相似文献   

9.
李建龙  吕百达 《物理学报》2008,57(6):3481-3485
提出非傍轴矢量光束衍射严格的电磁场理论,并以非傍轴矢量高斯光束的单缝衍射为例加以说明.与基于矢量瑞利-索末菲衍射积分推出的解析结果做了数值计算比较,表明了二者的一致性.对理论的进一步推广做了简要讨论. 关键词: 严格的电磁场衍射理论 矢量瑞利-索末菲衍射积分 非傍轴矢量高斯光束的单缝衍射  相似文献   

10.
利用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出了非傍轴部分空间相干部分光谱相干双曲余弦-高斯(ChG)脉冲电磁光束在自由空间传输时交叉谱密度矩阵的远场解析公式,并用来表示脉冲电磁光束的光谱密度(光强)和偏振度。结果表明,对非傍轴远场部分空间相干部分光谱相干ChG脉冲电磁光束,其非傍轴性主要由参数f, f决定,而离心参数、脉冲宽度和时间相干长度影响其非傍轴行为。非傍轴部分空间相干部分光谱相干高斯-谢尔模型脉冲电磁光束的远场传输可作为特例处理。  相似文献   

11.
Starting from the vectorial Rayleigh-Sommerfeld integrals, the free-space propagation expressions for vectorial Hermit-Lagucrre-Gaussian (HLG) beams beyond the paraxial approximation are derived. The far-field expressions and the scalar paraxial results are given as special cases of our general expressions. The intensity distributions of vectorial nonparaxial HLG beams are studied and illustrated with numerical examples.  相似文献   

12.
The concept of partially coherent vectorial nonparaxial cosh-Gaussian (ChG) beams is introduced, and their analytical propagation expressions for the cross-spectral density matrix in free space are derived by using the generalized vectorial Rayleigh diffraction integrals. Some interesting cases, in particular, the vectorial nonparaxial Gaussian-Schell-model (GSM) beams are discussed and treated as special cases of our general expressions. It is shown that the f and fσ parameters play a crucial role in determining the vectorial property and nonparaxiality of partially coherent ChG beams, but the decentered parameter additionally affects their behavior.  相似文献   

13.
 将Cai提出的异常空心光束的理论模型推广到非傍轴范畴,推导出非傍轴矢量异常空心光束传输的解析表达式,用以研究它在自由空间中的传输特性。研究表明,异常空心光束在传输过程中光束形状会发生变化。与高斯光束不同,非傍轴异常空心光束傍轴近似成立条件依赖于传输距离,这与异常空心光束光强分布随传输距离的变化有关。非傍轴异常空心光束远场的光束质量可用桶中功率来描述,桶中功率随f参数(波长与束腰宽度的比值)的增大而减小。  相似文献   

14.
The far-field properties and beam quality of vectorial nonparaxial Hermite–Laguerre–Gaussian (HLG) beams are studied in detail, where, instead of the second-order-moments-based M2 factor, the extended power in the bucket (PIB) and βparameter are used to characterize the beam quality in the far field and the intensity in the formulae is replaced by the z component of the time-averaged Poynting vector Sz. It is found that the Sz PIB and βparameter of vectorial nonparaxial HLG beams depend on the mode indices n, m, αparameter and waist-width-to-wavelength ratio w0/λ and the PIB and βparameter are additionally dependent on the bucket's size taken.  相似文献   

15.
非傍轴矢量光束二阶矩的发散特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
邓小玖  汪国安  刘彩霞  赖传伟 《物理学报》2009,58(12):8260-8263
基于非傍轴矢量光束横截面上光强的精确表示和矢量二阶矩理论,应用严格的角谱表示的矢量衍射理论,对任意非傍轴矢量衍射光束的传输进行了系统的研究.给出了光束的束宽、横向发散角的积分表达式,论证了非傍轴矢量光束二阶矩的发散特性.对非傍轴矢量光束的束宽、发散角的定义及一些相关的问题进行了分析和讨论. 关键词: 矢量衍射理论 光束传输 矢量二阶矩 发散特性  相似文献   

16.
The concept of vectorial partially coherent flat-topped beams is proposed, and their nonparaxial propagation in free space is studied in detail. Based on the vector Rayleigh diffraction integral formulae, the analytical propagation expressions for the cross-spectral density matrix of the polarized vectorial nonparaxial partially coherent flat-topped beams are derived and applied to study the nonparaxial propagation properties of vectorial partially coherent flat-topped beams. The effect of propagation parameters on the intensity and the coherence property of the nonparaxial vectorial partially coherent flat-topped beam is illustrated and analyzed comparatively with the corresponding paraxial results.  相似文献   

17.
The propagation characteristics of TM polarized Gaussian beam, which is the rigorous solution of an eigenfunction problem for a confocal resonator, have been investigated using the nonparaxial vectorial moment theory of light beam propagation. The analytical expressions of the beam propagation factors are given by means of Fourier transform. Both the transversal second-order moment beam widths follow a simple hyperbolic variational law. For nonparaxial case, however, beam has different propagating features in the two transversal directions. As to paraxial case, its propagation approximately reduces to that of scalar Gaussian beam TEM00 mode.  相似文献   

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