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1.
基于精确光强定义下非傍轴标量光束的二阶矩理论,计算了不同束腰及光阑孔径条件下截断非傍轴标量高斯光束的束腰半径、远场发散角以及质量因子等光束传输特性,并将截断非傍轴标量高斯光束与自由高斯光束和平面波圆孔衍射光束进行了比较.数值计算表明截断参量的不同对截断高斯光束的传输特性影响很大.当R2ω0时,截断高斯光束与高斯光束在自由空间传输特性趋于一致,因此在精确光强定义下,对于非傍轴标量光束来说,当光阑孔径大于2倍束腰时,可以不考虑光阑对高斯光束的衍射作用.当R0.3ω0时,截断高斯光束传输特性趋于平面波通过圆孔的衍射曲线.因此,在这种情况下,可以将高斯光束作为平面波处理.只有当光阑孔径介于0.3倍束腰和2倍束腰之间时,需要同时考虑光阑孔径和高斯束腰对衍射的影响. 相似文献
2.
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
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非傍轴截断平顶光束的质量因子 总被引:1,自引:0,他引:1
使用功率密度的二阶矩方法和Li提出的平顶光束模型,推导出了非傍轴截断平顶光束的束腰宽度、远场发散角和光束质量因子的解析表达式。计算结果表明:非傍轴截断平顶光束的质量因子不仅与截断参数、光束阶数有关,而且与初始束腰宽度和波长之比有关;当截断参数趋近于0时,远场发散角趋于渐近值63.435°;对于光束阶数为1和截断参数趋于无穷大的特例,计算结果分别退化为非傍轴截断高斯光束和非傍轴无截断平顶光束的结果;功率密度的二阶矩方法可用于截断光束,并克服了光束质量因子的发散困难。 相似文献
6.
基于广义衍射积分公式和光阑函数的复高斯展开,导出了一洛伦兹光束经一个带圆形光阑失调傍轴光学系统的近似解析传输公式.作为一般公式的特例,还给出了洛伦兹光束经一无光阑失调傍轴光学系统的解析传输式.作为数值计算的例子,运用所得到的公式分析了洛伦兹光束经带光阑失调薄透镜的传输特性.结果表明:不同强度的衍射即圆形光阑半径的大小明显影响衍射光束的归一化强度分布及其传输变化规律.
关键词:
洛伦兹光束
失调傍轴光学系统
光束传输 相似文献
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8.
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,得出了波动方程的一个解,它代表矢量非傍轴离轴高斯光束,其在自由空间的传输方程表示为解析的结果.矢量非傍轴离轴高斯光束的轴上和远场公式,矢量非傍轴高斯光束的传输方程,以及傍轴的结果都可作为一般表达式的特例而得出.研究表明,f参数对光束的非傍轴特性有重要影响,而离心参数也影响非傍轴行为.与共轴情况不同的是,对离轴情况,在y方向存在场的纵向分量.
关键词:
激光光学
矢量非傍轴离轴高斯光束
瑞利-索末菲衍射积分
f参数
离轴参数 相似文献
9.
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
10.
被光阑衍射部分偏振高斯-谢尔模型光束的远场特性 总被引:5,自引:0,他引:5
从部分相干光的传输理论出发,采用光束相干-偏振矩阵方法研究了被光阑衍射部分偏振高斯-谢尔模型光束的远场特性,对远场偏振和光强特性作了详细的数值计算和物理分析。研究结果表明,光阑衍射部分偏振高斯-谢尔模型光束的远场特性与光阑截断参量、光的空间相干性和衍射角有关。并与自由空间的传输特性和以前的工作作了比较分析。 相似文献
11.
Based on the vectorial Rayleigh--Sommerfeld integral formula and the
complex Gaussian expansion of the hard-edge aperture function, an
analytical propagation expression for a nonparaxial vectorial
off-axis Lorentz beam passing through a rectangular aperture is
derived. The unapertured case, the far field expression and the
scalar paraxial result are also presented as special cases of the
general formulae, respectively. Some numerical examples are also
given to show the propagation characteristics of a nonparaxial
vectorial off-axis Lorentz beam through a rectangular aperture. It
is indicated that the f parameter, the off-axis displacement and
the truncation parameter all play an important role in determining
nonparaxial propagation behaviour. 相似文献
12.
Starting from the vectorial Rayleigh diffraction integrals, the nonparaxial propagation of vectorial Gaussian beams through an annular aperture is studied. The analytical propagation expressions are derived, which permit us to treat the on-axis field and far field of vectorial nonparaxial Gaussian beams diffracted at the annular aperture, the nonparaxial diffraction at a circular aperture and a circular disc as our special cases in a unified way. The validity of our treatment is confirmed by direct numerical integration of the Rayleigh formulae. It is shown that the f-parameter and annular obscuration affect the beam nonparaxiality in the case of diffraction at the annular aperture. 相似文献
13.
This paper derives the closed-form expressions for nonparaxial phase flipped Gaussian (PFG) beams propagating in free space, through a knife edge and an aperture, which enable us to study nonparaxial propagation properties of PFG beams and to compare nonparaxial results with paraxial ones. It is found that the f parameter, offsetting distance of the knife edge and truncation parameter affect the nonparaxial beam propagation properties. Only under certain conditions the paraxial approximation is applicable. The results are illustrated by numerical examples. 相似文献
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17.
The central spot of COS beam (CS-COS) can be obtained from COS beam by using the zero field truncation technique. The transversal intensity distributions of CS-COS through three different kinds of aperture functions are simulated numerically from the near field to the far field. It is shown that the CS-COS has the property of eliminating the diffraction fringes in the whole propagation process if a suitable aperture is introduced. 相似文献