采用衍射掩模产生白光横向平顶光束

白光横向平顶光束在定向背光式自由立体显示器中有重要应用.本文提出一种采用带蝶形小孔阵列的衍射掩模片获得白光横向平顶光束的方法.根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和多波长叠加原理,推导出光强分布计算式.设计一套实验装置,数值模拟并实验验证出射光束在不同距离的横向光强分布以及小孔蝶形凹度(蝶形中心高度与边长的比值)对横向光强分布的影响.结果表明:当选择小孔蝶形凹度为0.50—0.66时,可以得到平顶因子F 0.89的白光横向平顶光束,横向平顶光束的宽度随着传输距离的增大而增大,而平顶因子基本不变.实验还发现柱面透镜的折射色散和衍射色散可以互相抵消,使白光横向平顶光束基本无色散.     

基于泰伯效应的高斯光束尺寸测量

光栅用在高斯光束参数测量中的突出优点是方法简单，成本较低，全息光栅由于其制备容易，无周期误差而比一般光栅具有更多的优点。在用光栅进行光斑测量的实验中，观察到由全息光栅引起的泰伯（Ｔａｌｂｏｔ）效应携带有关光斑参数的有用信息，本文提出了一种基于泰伯效应的测量方法，只需测定条纹间隔就能确定高斯光束尺寸，因此降低了对光源或光栅定位精度，电路和光源稳定性的要求，文中聚焦高斯光束照明全息光栅时光场分布，及其     

狭缝扫描法测量高斯光束光斑尺寸

在激光束参数测量中,常常使用针孔扫描法来测量光束光强的轮廓分布,但该法要求扫描的针孔必须通过光斑中心,否则会引起较大的测量误差,另外,若被测光斑较小,所需针孔就较小,亦增加了测量的难度。本文介绍利用狭缝作一维扫描,同样可以得到高斯光束的光强分布,但是避免了对中的麻烦,而且由于通过狭缝的光能较强,方便了操作,提高了信噪比。设高斯光束横向光强分布为式中,I_0为光束中心点的光强,ω为光斑半径。若扫描狭缝宽为Δ,缝中心在x′处,缝长远大于光斑直径,那末通过狭缝的光能是     

一种新的光束概念—无衍射光束

本文介绍了国际学术界新近提出的无衍射光束概念,对该光束的物理机制和应用前景进行了讨论。     

一种线阵CCD融合光栅尺的高精度尺寸测量新方法研究

为了解决数字图像亚像素级高精度尺寸检测问题,采用了基于人工神经网络的线阵相机镜头畸变矫正方法,比传统的多项式拟合法矫正精度高且操作简便;提出了将光栅尺融入线阵相机扫描机构的新方法,利用高精度光栅尺测位移信号触发线阵CCD图像采集动作,精确获取线阵相机扫描目标的亚像素级图像。实验证明,新的测量技术可在对运动系统要求不高的情况下获取高精度图像,图像检测精度可以达到1μm。     

用方差定义的激光束横向尺寸的测量

用方差定义的激光束横向尺寸,有着普适、简单和便于利用光学元件并行运算功能的特点.本文提出一种借助改变柱形容器内吸收液浓度来直接测量各种波长激光束横向尺寸的理论和方法.     

使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法

提出了用平顶多高斯光束作为理想光束和使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法.在近轴近似下,基于柯林斯衍射积分公式推导出轴上光场和入射光场的解析表达式,并做了物理分析.光束阶数N,平顶长度参数L,平顶中心位置z_c和纵向中心空间频率S_c对轴上光强分布的影响用数值计算例做了说明.比较表明,该方法优于文献中使用矩形函数模拟理想光束合成轴上平顶光束的方法. 关键词： 轴上平顶光束 平顶多高斯光束 离焦望远镜系统 傅里叶变换     

横向激发线偏振高斯光束的非傍轴传输

文章提出一种横向激发的任意线偏振高斯光束,该光束场量的模与传统的任意线偏振高斯光束具有相同的模,在源场区,其满足自由空间无源场的场方程。同时利用瑞利—索末菲衍射积分对该高斯光束的非傍轴传输特性进行了解析研究,给出了空间光强分布、束腰和远场发散角的解析通式,发现该类光束的远场光强呈一平顶空心光束。     

光学粒子尺寸及其它参量测量的新方法

介绍最近发展起来的三种主要的粒子尺寸及其它参量的光学测量方法,较详细地说明了相位多谱勒法、基于衍射的短阵迭代和积分变换法、测量散射短阵元的分析方法的测量原理和实现方法,对各方法的主要特点进行了讨论。     

高能光源增强器束流横向尺寸测量系统设计

高能同步辐射光源的增强器将直线加速器注入的束流加速到储存环所需的能量,为储存环提供高品质的电子束。为了对增强器的束流横向截面尺寸、发射度及能散进行测量,设计了两条可见光-紫外波段的束测光束线。两条光束线分别选取无色散和色散较大的两处弯铁位置作为光源点,使用两套同步光成像系统来监测光源点的束流截面尺寸,并计算束流发射度及能散。介绍了同步光引出真空室及光学成像系统,对影响成像质量的空间分辨率进行了分析,并针对升能过程中不同能量下束流光斑变化的测量进行了设计。     

动基座激光束定向偏差测量新方法

提出了将二维摆镜和象限探测器相结合的动基座激光束定向偏差测量新方法.以摆镜作为快速调整激光发射主光轴方向的元件,利用象限探测器测量从目标返回激光主光轴的动态变化量,并从中分离光轴稳定平台运动对摆镜的耦合作用,得到激光主光轴相对目标视线的偏角,进而操控激光发射主光轴稳定瞄准目标.该方法具有较好的实时性,适用于运动目标的跟踪及时间为秒级的机载激光制导武器.     

无衍射光经望远镜系统的变换

对于轴锥镜透镜产生的无衍射光，它的中心光斑半径和无衍射距离是固定的，一旦应用中要求新的光束参数，则只能再制造一个新的轴锥镜透镜。本语文提出了种用普通球面透镜望远为改变无衍射光束参数的新方法，该方法是基于无射光和环光源之间的透镜变换关系。无衍射光首先被望远系统的第一块透镜变换为一个环光源，第二块不同焦距的透镜再将该环光源变换为一个不同参数的新无衍射光。新的光束参数由两个透的焦距比值决定 。     

新方法精确测量凸透镜焦距

凸透镜在光学应用中有很大的作用,而它焦距的测定方法有很多。本文应用分光计、可调狭缝设计一种新方法精确测量凸透镜的焦距。     

Intensity Moments of Hermite-Cosh-Gaussian Laser Beams

In this paper,attention is focused on the intensity moments of the Hermite-Cosh-Gaussian (HChG) laser beams from the zero-order to the fourth-order.The frequently used parameters such as the power in bucket (PIB),the beam width,the curvature radius,the far field divergence,the M2-factor,the Rayleigh length and the kurtosis are calculated in terms of the intensity moments.Figures show the influence of the mode index and the decentered parameter,which are the critical parameters of the HChG beams.Moreover,the center of the gravity of the radiation field and the symmetry are discussed along with the propagation axis.Finally,the power fraction within the beam width defined by the second moments is illustrated with numerical method.     

光电倍增管光谱特性新测试方法研究

提出以电调谐的声光滤光器作为色散元件，研究光电倍增管光谱特性新的测试方法，采用时间相移技术，对系统定标，使监控光束直接截取自测量光束，     

Laser Alignment Techniques for Simultaneously Measuring Five Degree-of-freedom Deviations of the Object

An optical measurement system has been developed for the simultaneous detection for five degree-of-freedom (DOF) deviations of the object. The measuring system designed bases on laser holographic technique, laser alignment technique, laser drift compensation technique and magneto-optic modulating technique where a single laser beam is used as datum line. This measuring system is applied to multiple degree-of-freedom alignment and measurement of fine deviation, and it carries out the automatic testing in a deformation of machine tool, or the loaded axon in a strain wind tunnel balance. Through actual calibration and measurement, the resolution of the system is estimated to be 4 μm for linear displacement error measurement and better than 2″ for angular error measurement with a 1 m offset between laser and a photoelectric receiving target.     

Intensity Moments of Hermite-Cosh-Gaussian Laser Beams

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ａｎｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｐａｒａｘｉａｌｗａｖｅｅｑｕａｔｉｏｎ ,ｋｎｏｗｎａｓｔｈｅＨｅｒｍｉｔｅ ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ Ｇａｕｓｓｉａｎ (ＨＳＧ )ｂｅａｍｓ,ｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｙＣａｓｐｅｒｓｏｎａｎｄＴｏｖａｒ[1,2 ] .ＡｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｅｘａｍｐｌｅｉｎＨＳＧｆａｍｉｌｙ ,ｔｈｅＨｅｒｍｉｔｅ ｃｏｓｈ Ｇａｕｓｓｉａｎ(ＨＣｈＧ)ｂｅａｍｓ′ｓｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉ…     

Generation of Nearly Diffraction-Free Beams Using a New Optical System

A new optical system which can efficiently generate the nearly diffraction-free beams is proposed and its characteristics are investigated by numerical analysis. This optical system consists of a new optical element called a DCC (double-concave-cone) lens and an objective lens with a large numerical aperture, and can generate the Bessel beam and also the Bessel-Gauss beam. The maximum propagation distance of nearly diffraction-free beams generated by the system agrees with its theoretical value for the Bessel beam.     

Multiple Beam Scanning Optics for Laser Printer: Application of Optical Fiber Array Method

We have developed laser printer optics using various kinds of multiple beam generation devices, such as a polarization prism, grating, diode laser array, and optical fiber array. Recently we successfully demonstrated laser-print experiments using five beams from an optical fiber array. In the array, fibers are arranged with a spacing of 0.15 mm and emit circular Gaussian beams that have a diameter of 5 μm and a wavelength of 635 nm. The wavelength of diode lasers is determined from sensitivity of the photoconductor drum of As₂Se₃ material. The arrangement error vertical to the array is mostly suppressed below 0.4 μm. In the optics, curve of scan lines and print position errors in the scan direction are suppressed to a negligible size due to minimization of the magnification variation in the sub-scan direction along the print width and achromatized design, respectively.This paper was originally presented at the 2nd International Conference on Optical Design and Fabrication, ODF2000 which was held on November 15-17, 2000 at the International Conference Center, Tokyo, Waseda University, Japan.     

对晶体光损伤阈值测量的一种新方法的研究

提出一种测量晶体光损伤阈值的新方法,即确定激光横向功率密度的空间分布,利用晶体的激光损伤斑点半径,直接计算出晶体光损伤阈值,并给出入射激光为高斯光束时晶体损伤阈值与其损斑半径的关系。以提拉法生长的掺镁铌酸锂(MgO：LiNbO3)晶体为研究对象,用该方法测量其损伤阈值,得到了定量结果且所得数据与文献已报道的规律相符。分析得出同样激光条件下．损斑半径越大的晶体其光损伤阈值越小的结论,指出该方法同样适用于其他晶体或非高斯光束条件下光损伤阈值的测量并对具体作法进行了讨论。该测量方法弥补了常用测量方法只能定性或半定量的不足,可用于晶体抗光损伤阈值的精确测量。