部分相干光在大气湍流中传输的闪烁指数

实验测量了不同空间相干度的部分相干光在实际大气湍流中传输的闪烁指数。结果表明:随着入射光空间相干度的降低,闪烁随光传输距离增长而增加的趋势变得缓慢,甚至出现减小的情况。此外,与完全相干光的闪烁指数随着径向距离的增加而增加不同,部分相干光的闪烁指数沿着光斑径向距离的增加不一定增加,而有可能出现降低。相干度越低,该效应越明显。     

部分相干椭球光笼

 从理论上研究部分相干光束经透镜聚焦的三维光强分布。研究结果表明，在几何焦点附近的光强分布不仅依赖于入射部分相干光束的光强分布，而且还依赖于入射光束的空间相干度。基于这一点，提出了一种控制部分相干光束的空间相干度，在几何焦点附近获得了类似椭球光笼形状的光强分布的新方法。通过控制入射部分相干光的空间相干度，来改变聚焦在几何焦点附近的三维光强分布，从而获得希望得到的光强分布。     

利用球差透镜获得平顶激光光束

本文根据Huygens-Fresnel衍射积分计算高斯光束经过球差透镜的聚焦。数值计算结果表明,当透镜的球差系数为负时,在聚焦光场的两个位置,可得到平顶的激光光束。并且,透镜的负球差系数越大,得到的平顶激光光束越平坦。     

高斯光束经过负球差透镜的聚焦

本文讨论高斯光束经过负球差透镜的聚焦，得到了聚焦光场轴上点的光强分布的表示式，并对其进行数值计算。数值计算结果表明，在负球差的情况下，得到光强的最大点位置（最佳聚焦点）相对于无球差情况，往透镜方向移动，并且，最佳聚焦点的光强较无球差时大，当Ｎｗ＝１，Ｎａ＝５，ｋＳ１＝－０．２时，得到的最佳聚焦点的光强是无球差时的１．３４倍。本文还讨论了透镜的菲涅尔数对聚焦光场分布的影响。结果表明，当透镜的菲涅尔数小于１时，球差对高斯光束的聚焦的影响可以忽略。     

对“部分相干高斯光束的M2因子及模系数”一文的评论

 指出了发表于《强激光与粒子束》刊2000年12卷6期由楚晓亮、张彬所写“部分相干高斯光束的M²因子及模系数”（简称楚文）一文中的错误并作了物理分析。首先，楚文没有什么新的结果，因为同样的方法和同样的结果可在《Opt.Lett.》1998年23卷13期和《Appl.Opt.》1999年38卷25期中查到。再者，在楚文中未对如何唯一确定束腰尺寸v₀和如何产生他们所提出与文献[2，3]（文献[3]发表于《IEEE J.Qua nt.Electron.》1999年35卷6期）不同的部分相干高斯光束作任何物理解释，甚至连“设束腰尺寸v₀已知”的话也未提及，因此从楚文会导致错误的结论。     

部分相干空心光束在湍流介质中的传输特性

根据广义的惠更斯-菲涅耳原理，得到了相干度为零阶贝塞耳函数的部分相干空心光束在湍流介质中传输特性的理论公式.据此研究了这种光束在湍流介质中的传输变化规律.研究结果表明，湍流介质的强弱，光源的相干性以及光源光斑大小均会影响光束的传输特性.     

相关诱导光谱变化对光谱测量的影响

在光传播空间中引入的光阑会对光谱的传播产生影响。以一个常用的光谱测量系统为模型,对系统中的光阑对光谱变化的影响进行了深入的研究。研究结果表明,狭缝的衍射和透镜的色差以及光源的空间相干度的变化都有可能使衍射场中观察点的光谱出现变化,并且这种变化与观察点的空间位置有关。这种相关诱导光谱变化会对光谱的精确测量产生影响。     

聚焦高阶Bessel-Gauss光束重建的理论和实验研究

提出利用薄透镜元件对聚焦后的高阶Bessel-Gauss光束进行重建. 基于衍射理论, 分析了高阶Bessel-Gauss光束聚焦后的重建行为, 数值模拟高阶Bessel-Gauss光束经薄透镜聚焦再通过另一薄透镜重建的三维光场分布和截面光强分布图. 结果表明, 高阶Bessel-Gauss光束经单个薄透镜后产生中空的局域空心光束, 在焦点位置处为圆环, 尔后迅速发散; 在焦点后合适位置处放入另一薄透镜可矫正焦点后发散的光束, 使得其后光场不变, 仍满足Bessel分布; 实验结果与理论分析相符合. 研究结果对光镊、粒子捕获与操控具有一定的指导意义. 关键词： 衍射理论 传输矩阵 高阶Bessel-Gauss光束 重建     

分数阶双涡旋光束的实验研究

具有分数阶拓扑荷数的涡旋光束的产生及其传输是近几年来人们感兴趣的研究课题． 本文提出了一种新型的分数阶双涡旋光束, 该光束是由两束带有不同分数阶拓扑荷数的涡旋光束共轴叠加产生, 其光强分布为双环结构．我们对该光束分别进行了理论模拟和实验研究．研究表明, 分数阶双涡旋光束的双环携带不同的轨道角动量, 且相互独立地传输．这种新型的涡旋光束相对于整数阶或单个分数阶拓扑荷数的涡旋光束更具有控制多样性, 有望在光学镊子、光学扳手等微粒子操控领域开发新的应用．