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基于相干性和偏振性统一理论,采用Rytov相位结构函数平方近似推导出了部分相干电磁平顶光束在湍流大气中传输的偏振度、相干度和光谱强度公式,并研究了湍流对其传输特性的影响.研究表明,偏振度和相干度与源光谱的带宽无关.大气湍流使得不同阶数的部分相干电磁平顶光束的偏振度经长程传输后均趋于其初始值.大气湍流使得部分相干电磁平顶光束与电磁高斯-谢尔模型光束相干度的差别减小,并导致相干度的振荡和相位奇异现象消失.大气湍流使得相干性较好的部分相干电磁平顶光束的光谱跃变现象消失. 相似文献
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大气湍流对部分相干电磁平顶光束传输的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
基于相干性和偏振性统一理论,采用Rytov相位结构函数平方近似推导出了部分相干电磁平顶光束在湍流大气中传输的偏振度、相干度和光谱强度公式,并研究了湍流对其传输特性的影响.研究表明,偏振度和相干度与源光谱的带宽无关.大气湍流使得不同阶数的部分相干电磁平顶光束的偏振度经长程传输后均趋于其初始值.大气湍流使得部分相干电磁平顶光束与电磁高斯一谢尔模型光束相干度的差别减小,并导致相干度的振荡和相位奇异现象消失.大气湍流使得相干性较好的部分相干电磁平顸光束的光谱跃变现象消失. 相似文献
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对部分空间和部分光谱相干2维高斯-谢尔模型脉冲光束在自由空间传输的光谱和时间特性做了详细的数值研究。结果表明,部分空间和部分光谱相干高斯-谢尔模型脉冲光束在自由空间传输中发生了光谱移动,光谱移动与场点位置、空间相关长度和时间相干长度有关。在轴上,光谱出现蓝移,相对光谱移动随传输距离的增加而增大,随空间相关长度和时间相干长度的增加而减小,并逐渐趋于一定值。在轴外,光谱出现蓝移和红移,并与空间相关长度和时间相干长度有关。脉冲时间波形不变,对所得主要结果做了物理解释。 相似文献
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部分相干电磁光束的光谱交叉偏振度 总被引:1,自引:1,他引:0
基于光谱交叉偏振度新理论,研究了部分相干光束在传输过程中光谱交叉偏振度的变化情况.采用相干偏振统一理论和广义惠更斯-菲涅耳原理,推导部分相干电磁高斯-谢尔模型光束在自由空间传输时任意空间两点的交叉谱密度矩阵的解析式.研究表明,光谱交叉偏振度的值不再仅仅局限在0~1之间,而是可为任意的非负值.传输场中的光谱交叉偏振度与光源相关参量,初始偏振度和传输距离紧密相关.当光束经过足够长的传输距离后,轴上光谱交叉偏振度不再发生变化,而是趋向一个稳定值.保持光谱交叉偏振度不变的条件与一般偏振度相同. 相似文献
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以推导的在生物组织中部分相干圆刃型位错光束传输时的交叉谱密度矩阵元,研究了传输中不同光束参数(光束波长λ、位错数目ndis、空间自相关长度σyy)对不同场点之间偏振特性的影响。部分相干圆刃型位错光束波长和位错数目不影响偏振态的初始值,而不同空间自相关长度的光束初始偏振态不同。随着传输距离增加,空间同一点的偏振态经历明显的起伏变化后最终趋于与源处一致,空间不同两点间的偏振态最终趋于一不同于初始值的定值。与远红外光和紫外光相比,可见光和近红外光更适合作为生物医学疾病诊疗的目标光束。位错数目越大,各偏振特征参量极值间距越大。空间自相关长度σyy与σxx的相对大小会影响偏振度的大小及变化趋势。 相似文献
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基于非Kolmogorov谱模型,利用广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,推导出部分相干厄米高斯(H-G)光束在非Kolmogonov大气湍流中传输因子的解析表达式,并用以研究了非Kolmogorov大气湍流对部分相干H-G光束传输因子的影响。结果表明,部分相干H-G光束在非Kolmogorov大气湍流中传输时,传输距离、湍流外尺度、广义结构常量和空间相关长度越小,湍流内尺度和光束阶数越大,光束传输受非Kolmogorov大气湍流影响越小,光束质量越好。当广义指数取3.11时,部分相干H-G光束在传输过程中表现的光束质量最差。 相似文献
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C. L. Ding L. Z. Pan B. Lü 《The European Physical Journal D - Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics》2010,59(2):329-336
Taking the stochastic electromagnetic J
0-correlated Schell-model pulsed
(JSMP) beam as a typical example of stochastic spatially and spectrally
partially coherent electromagnetic pulsed beams, the analytical expressions
for the cross-spectral density matrix, spectral density, spectral degree of
polarization and spectral degree of coherence of stochastic electromagnetic
JSMP beams propagating in free space are derived, and used to study the
changes in the spectrum, polarization, and coherence of stochastic spatially
and spectrally partially coherent electromagnetic JSMP beams. It is shown
that the on-axis spectrum is blue-shifted in free-space propagation and is
dependent on the pulse temporal coherence length and spatial correlation
parameter. The distribution of the on-axis spectral degree of polarization
depends on the frequency and spatial correlation parameter. The spectral
degree of coherence increases with increasing pulse temporal coherence
length. The results derived are interpreted physically. 相似文献
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Haixia Wang Chaoliang Ding Zhiguo Zhao Yongtao Zhang Liuzhan Pan 《Optics & Laser Technology》2012,44(6):1800-1807
Based on the generalized Rayleigh–Sommerfeld diffraction integral, the analytical expression for 3×3 cross-spectral density matrix of nonparaxial spatially and spectrally partially coherent electromagnetic Cosh-Gaussian (ChG) pulsed beams propagating in free space is derived, and used to formulate the spectral density and spectral degree of polarization of electromagnetic pulsed beams at the z-plane. It is found that the parameters f and fαα are the key parameters in determining the nonparaxiality of spatially and spectrally partially coherent electromagnetic ChG pulsed beams. And the decentered parameter, pulse duration and temporal coherence length can change the nonparaxial behavior of the electromagnetic ChG pulsed beams. The effect of decentered parameter, pulse duration and temporal coherence length on the spectral density and spectral degree of polarization of electromagnetic ChG pulsed beams is illustrated through numerical calculations. Propagation of nonparaxial spatially and spectrally partially coherent electromagnetic Gaussian Schell-model pulsed beams can be treated as a special case when the decentered parameter of electromagnetic ChG pulsed beams approaches to zero. 相似文献
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By using the generalized vectorial Rayleigh-Sommerfeld diffraction integral, the analytical expression for the spectral degree of polarization (SDP) of stochastic spatially and spectrally partially coherent electromagnetic pulsed beams (SSSPCEPB) is derived, and used to study the changes in the SDP of SSSPCEPB in the nonparaxial regime. Similar to that of continuous beams, the f parameter and fαα parameter of pulsed beams also play an important role in determining the nonparaxiality of SSSPCEPB. However, the pulse duration and temporal coherence length of the pulse can change the nonparaxiality of SSSPCEPB. The dependence of SDP on the f parameter, pulse duration and temporal coherence length is emphasized and illustrated numerically. 相似文献
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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
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基于德拜矢量积分理论,研究了随机电磁涡旋光束经过大数值孔径透镜之后的聚焦特性及透镜的数值孔径、入射光束的偏振度、拓扑荷以及横向相干长度对焦平面附近聚焦光束的光强分布和相干度的影响.结果表明:适当地选择相关参量,可在焦平面上得到椭圆形光斑的光强分布以及平顶光强分布.随机电磁涡旋光束在焦平面上同一点处两个相互垂直分量之间的相干度,不同两点处两个相同分量之间的相干度以及不同两点处两个相互垂直分量之间的相干度研究表明,入射光束的拓扑荷和横向相干长度对聚焦光束的相干性有着十分明显的影响. 相似文献
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Starting from the Huygens-Fresnel diffraction integral, the recurrence expression for the power spectra of pulsed Hermite-Gaussian beams in Young’s interference experiment in dispersive media are derived and used to study the spectral anomalies of pulsed Hermite-Gaussian beams in the far field. The results of numerical calculation are given to illustrate the dependence of spectral anomalous behavior on the pulse parameter, slit parameter, diffraction angle and dispersive property of medium. The potential application of spectral anomalies of pulsed Hermite-Gaussian beams in information encoding and information transmission in dispersive media is considered. 相似文献