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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
潘雷雷  张彬  阴素芹  张艳 《物理学报》2009,58(12):8289-8296
建立了由掺Yb光纤激光器阵列、变换透镜、闪耀光栅和输出耦合镜组成的光束谱合成系统的光束传输模型.在考虑光栅角色散、光栅刻槽倾角误差和光栅衍射效率情况下,利用光线追迹法、衍射积分方法、光束非相干叠加原理和强度二阶矩方法,推导出高斯光束非平行倾斜入射到闪耀光栅的相位变化公式以及谱合成光束的光强分布解析表达式.分析了高斯光束非平行倾斜入射到光栅后,光栅角色散、光栅衍射效率和光栅刻槽倾角误差对掺Yb光纤激光器谱合成系统输出光束特性的影响.研究结果表明,谱合成光束具有与单根光纤激光器几乎相同的光束质量;光栅角色散对合成光束特性的影响可忽略;随着光栅刻槽倾角误差的增大,谱合成光束的光束质量明显变差;当光栅刻槽倾角误差较大时,必须考虑光栅衍射效率对合成光束特性的影响. 关键词: 掺Yb光纤激光器 非平行倾斜入射 光束谱合成 光束质量  相似文献   

2.
本文采用指数函数拟合光纤基模端面衍射场光束参量与光纤基本参数的关系,分别得到了各个光束参量与光纤归一化频率V和光纤芯层半径a关系的解析表达式。把曲线拟合得到的基于V和a表达的解析函数的计算结果,与基于光纤芯层参量U、包层衰减参量W和光纤芯层半径a表达的解析函数的计算结果相比,当1.5 相似文献   

3.
标量衍射理论的非傍轴近似及其有效性   总被引:7,自引:3,他引:4  
当光束束腰(或衍射孔孔径)可与波长相比拟或光束具有较大的发散角时,傍轴近似不再成立.在标量瑞利.索末菲衍射积分的基础上,进一步研究了衍射场的非傍轴近似解,并详细分析了解的有效性.以平面波圆孔衍射为例,对衍射场的精确解、非傍轴近似解以及菲涅耳近似解进行了详细的数值计算和比较研究.结果表明,非傍轴近似对微小孔衍射非常精确、有效.  相似文献   

4.
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   

5.
赵光普  肖希  吕百达 《物理学报》2007,56(8):4608-4614
利用瑞利衍射积分公式,推导出多色高斯光束被硬边光阑衍射后光谱的解析公式,傍轴近似的光谱公式可作为特例得到.着重研究了束腰宽度与中心波长之比w0/λ0和截断参数δ对光谱移动和光谱开关的影响.结果表明,只有当w0/λ0δ满足一定条件时,傍轴近似结果才与非傍轴结果一致.光场的非傍轴性会引起光谱移动不同和产生光谱开关的临界位置变化. 关键词: 非傍轴光场 高斯光束 光谱移动 光谱开关  相似文献   

6.
赵浩宇  邓洪昌  苑立波 《物理学报》2017,66(7):74211-074211
近年来,Airy光束作为一种无衍射光束,其特性引起了研究者的广泛关注,人们对它的理论研究、实验验证、实际应用多个方面都取得了长足的进步.而Airy光纤作为一种可生成Airy光束的波导器件,结合其光纤自身优点可适用于多种应用领域,因此开展新型Airy光纤的探索研究、拓展Airy光束的应用范围具有重要现实意义.本文从Airy光束的原理、光纤结构设计、光纤内部光束生成机理、生成光束波长响应特性以及Airy光纤研究现状和应用五个方面展开了较系统的讨论.  相似文献   

7.
刘会龙  胡总华  夏菁  吕彦飞 《物理学报》2018,67(21):214204-214204
近年来,随着激光技术的快速发展,相继产生了多种在远距离传输后中心光斑保持不变的无衍射光束,包括贝塞尔光束、高阶贝塞尔光束、马丢光束、高阶马丢光束、余弦光束、抛物线光束以及艾里光束.无衍射光束在激光打孔、激光精密准直、光学精密控制、光学微操控、光通信、等离子体导向、光子弹产生、光通信、自聚焦光束的合成以及非线性光学等领域中有着广泛的应用.本文介绍了各类无衍射光束的数学表达式、产生方法及对应的实验结果;就无衍射光束的特性和应用进行了归纳和讨论;并对其在未来的研究与应用前景中发挥的重要作用进行了简要总结与展望.  相似文献   

8.
矢量可控空心光束的非傍轴传输   总被引:1,自引:1,他引:0  
提出了矢量可控空心光束概念,可控空心光束可以很好地描写中心光强不完全为零的圆对称窄心光束,具有可用多个参最米控制中央暗斑尺寸、形式简单易于分析、其传输变换特性更接近于实际等特点.利用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,导出了矢量可控空心光束的非傍轴传输解析公式,从所得结果可退化得到傍轴近似结果.利用导出的公式计算分析了矢量可控空心光束在自由空间的非傍轴传输特性,并与傍轴结果进行了比较分析.结果表明矢量可控空心光束在近场很好地保持其空心光场分布特性;参量f和传输距离决定了矢量可控空心光束的非傍轴特性.  相似文献   

9.
激光束衍射极限倍数β的确定方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
高卫 《光子学报》2003,32(9):1038-1040
针对实用中由于参考光束选择标准不统一导致同一激光束的光束质量衍射极限倍数β因子值不确定的问题,利用衍射理论对各种参考光束的远场衍射特性进行了计算和分析.根据研究结果建议,在测定激光束衍射极限倍数β时,参考光束拟统一选取为与被测光束发射孔径或面积相同的圆形实心均匀光束.  相似文献   

10.
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   

11.
A model of non-paraxial nonsymmetrical vector Gaussian beam has been presented in this paper. Based on the property of Fourier transform and the non-paraxial vector moment theory of light beam propagation, the analytical propagation of this model beam has been systemically investigated. The results reveal that both the transversal beam widths follow a simplest hyperbolic propagating law. The analytical formulae are discussed at highly non-paraxial case, paraxial case, and special cases, respectively. The non-symmetry of the initial transversal amplitudes affects slightly on the propagation. While, the influences of non-symmetry caused by the initial transversal Gaussian half widths on propagation are remarkable. This research is helpful to evaluate the propagation of semiconductor laser beams.  相似文献   

12.
矢量效应对超短脉冲光束非傍轴传输的影响   总被引:4,自引:2,他引:2  
从严格的矢量非傍轴传输方程出发,并通过傅里叶变换及角谱分析的方法,分析了在超短脉冲光束中,矢量效应对其在自由空间中的非傍轴传输的影响。结果表明,矢量效直对脉冲光束的标量傍轴解的修正有着重要的影响,当对脉冲光束进行非傍轴传输处理时,必须考虑它的矢量特性。基于上述分析,得到了支配超短脉冲光束传输的矢量非傍轴方程的一个完整积分解。从这个积分解出发,通过对电场进行泰勒级数展开的方法,得到了一种相对简单的方法,通过这种方法,可以从脉冲光束的已知标量傍轴解来求出矢量非傍轴波动方程的相对精确解。  相似文献   

13.
Based on the non-paraxial vectorial moment theory of beam propagation, the analytical expressions of the M2 factors for a non-paraxial hollow Gaussian beam (HGB) have been derived. The analytical formulae are further simplified for paraxial and highly non-paraxial cases. The beam waists, the divergence angles and the beam propagation factors are also depicted as functions of the parameter w0. The divergence angles will not exceed the maximum value of 90°. When w0 is within the scale of one time of light wavelength, the TE polarization results in the different beam propagation factors in the two transverse directions and the beam propagation factors first increase and then decrease. When w0 is large enough, the beam propagation factors are determined only by the beam order.  相似文献   

14.
Starting from the vectorial Rayleigh diffraction integral formula and without using the far-field approximation, a solution of the wave equation beyond the paraxial approximation is found, which represents vectorial non-paraxial elliptical Gaussian beams in free space. The far-field expressions for non-paraxial Gaussian beams and elliptical Gaussian beams can be regarded as special cases treated in this paper. Some basic propagation properties of vectorial non-paraxial elliptical Gaussian beams, including the irradiance distribution, phase term, beam widths and divergence angles are studied. Numerical results are given and illustrated.  相似文献   

15.
The paraxial and non-paraxial propagation properties of high order axially symmetric polarized beams are theoretically studied. The mathematical expressions of the propagation fields for such beams are derived based on vectorial Rayleigh–Sommerfeld formulas. Simulation results are presented for different dimensionless perturbation parameters, which shows the beam propagation intensity distribution and evolution behavior are affected largely by the polarization property of such beams, especially in the non-paraxial regime.  相似文献   

16.
On the vectorial structure of non-paraxial radially polarized light fields   总被引:1,自引:0,他引:1  
To describe in a detailed way the polarization features of non-paraxial radially polarized fields, a simple analytical propagation law is provided in terms of their angular plane-wave spectrum. A comparison between non-paraxial results and paraxial predictions is investigated by introducing a parameter describing the width of the angular spectrum. Two particular examples of radially polarized light fields are also considered: Bessel-type fields whose angular spectrum is confined on a Montgomery’s ring, and certain radially polarized Laguerre-Gauss beams.  相似文献   

17.
周国泉 《物理学报》2008,57(6):3494-3498
运用光束传输的二阶矩理论,对洛伦兹光束的传输特性进行了研究,给出了束腰、横向发散角和光束传输因子的表达式.横向束腰仅取决于对应方向上的光束参数;而横向发散角和光束传输因子却取决于两横向上的光束参数.给出了光束传输因子随两横向光束参数的变化关系曲线.结果表明,两横向上的光束传输因子随两光束参数的变化规律是不相同的,而整体的光束传输因子随两光束参数的变化是前两者的综合体现;但在傍轴情形下,光束传输因子趋向于常数141,因此,对于相同束腰,其傍轴条件下的发散性为对应高斯光束的141倍.所以,洛伦兹光束适合用于描述某些发散程度较大的激光光源. 关键词: 洛伦兹光束 光束传输 二阶矩  相似文献   

18.
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   

19.
Aihua Kuang 《Optik》2010,121(19):1799-1801
The far-field theory of partially coherent vectorial non-paraxial beams is expanded and their analytical propagation expressions of the Wigner distribution function matrices and the cross-spectral-density matrices in free space are derived using the far-field approximation. Some interesting cases, in particular the vectorial non-paraxial partially coherent Hermite-Gaussian (HG) beams, are discussed and treated as special cases of our general expressions. It is shown that the fσ and f parameters play an important role in determining vector and non-paraxiality of partially coherent HG beams. When two parameters are small enough, scalar and paraxial vectorial approximation is allowed; otherwise, non-paraxial vectorial approximation is applied. But the decided parameters additionally affect their far-field divergence angles.  相似文献   

20.
In the present paper, self-focusing phenomenon occurring as a result of non-linear interaction of intense laser beam with thermal conduction-loss predominant plasmas is studied by following both approaches viz. paraxial theory approach and moment theory approach. Non-linear differential equations for the beam width parameters of laser beam have been set up and solved numerically in both cases to study the variation of beam width parameters with normalized distance of propagation. Effects of laser intensity as well as plasma density on the beam width parameters have also been analyzed. It is observed from the analysis that in case of moment theory approach, strong self-focusing of laser beam is observed as compared to paraxial theory approach.  相似文献   

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