Fermat原理的进一步推广 *

从电磁场的Maxwell方程出发 ,导出各向同性绝缘非磁性介质中稳态单色线偏振光的时间平均能流密度矢量表达式 ,通过引用时间平均能流密度线的概念及定义新的广义折射率n_G1,对几何光学的Fermat原理作进一步的推广并给出已有的Fer mat原理的应用条件 .推广后的Fermat原理可以描述折射率可变介质中的稳态光传输问题 .由此原理导出光束不发散、不聚焦的充要条件 .     

固体激光器的稳模式势稳条件分析

对传统的稳模式热条件进行了推广，使之也可适用于非球面驻波稳定腔的其它谐振腔，如环形腔等；引入了稳模式弱势稳条件的概念，进而提出了一种折囊的优化市尺－振腔同时满足稳功率热稳条件和稳模式弱热稳条件，从而使和是激光器的输出既稳功率又具有一定的模式热稳定性，如发散角的热稳定性；此外，还给出了球面驻波稳定腔、球面环形稳定腔的稳模式强、弱热稳条件的解析解。     

振幅分布对焦移的影响：I.傍轴光束

分析了傍轴非均匀振幅分布会聚球面波的焦移问题，给出焦移量的解析表达式，并由此进一步揭示出，导致焦移的主要原因于光束的内禀运动。     

非线性传输过程的线性算法

 基于非线性薛定谔方程的线性化理论，发展了一种计算高功率激光非线性传输的线性算法，该算法在初始光束分布满足一定条件时对近场传输问题具有相当高的精度，计算速度比常用的分步傅里叶算法快2~3个数量级。     

光束截面的能量守恒及能量衍射发散度

证明了任何一个在真空中稳态传输的单色标量光束，在忽略了瞬逝波的条件下，其光束截面能量的径向分量Ｅ及轴向定量Ｅ都与轴坐标无关，它们都为不变量，文中还进一步给出了光束能量衍射分散度的Ｘ，Ｙ分量的表达式。     

大口径凸非球面反射镜的检测方法

大型凸非球面的传统检测方法使用的是背部检验。当零件需使用特殊材料(如采用碳化硅)时就无法再使用传统的背部检验方法,针对此问题,初步研究了检测凸非球面的可行性原理和方法。所研究的凸曲面为一椭球面,口径为120mm,通过设计得出了相应的结果,实现了新型光学元件,即二元光学在凸曲面检验中的应用。     

衍射光学在无人机姿态控制中的应用

CCD星敏感器是无人飞机等航空航天器姿态控制的关键设备,其工作谱段很宽,跨可见光至近红外光光谱,且对系统的体积有特殊的要求,从而可满足飞行器的小空间体积的要求。针对一实际用于无人飞机上的系统的要求(焦距为60～100mm,F/1.3～F/2,谱段范围为0.48～0.85μm,视场为80°～100°),提出了使用折衍混合的新型光学系统,在较宽谱段内消除了色差,并校正了其它像差。从设计结果可以看出,系统可满足最终的使用要求。     

用双折射晶体相位延迟法选纵模的理论分析和实验研究

提出了一种新的固体激光器纵模选择技术，分析了该方法的损耗调制原理，用半经典理论建立二模光场竞争的运动方程，并对这种方法的纵模选择能力进行了计算。实验中用ＫＴＰ和方解石两种双折射晶体都实现了固体激光器的单纵模振荡，用ＫＴＰ晶体获得了ＣＷ４４ｍＷ的单纵模激光输出，稳定性优于±３％。实验表明在半导体激光泵浦的中小功率固体激光器中用该方法选纵模具有稳定、可靠的优点。     

超短脉冲Bessel 光束和空间诱导色散效应

 给出了含时的波动方程的一族特解－超短脉冲Bessel光束，其脉冲光束的空间和时间部分可以做分离变量，空间部分在传输过程中保持Bessel光束不变，而时间脉冲部分的传输行为类似于在普通色散介质中的传输，此效应被称之为空间诱导色散效应。