厄米-高斯光束通过多个硬边光阑复杂光学系统变换的计算模拟

用Wen的方法研究了厄米－高斯光束通过含有多个硬边光阑复杂光学系统的传输,推导出了具有快速计算优点的传输公式,使计算时间大为减少。高斯光束传输可作为理论模型的特例得出。数值计算例表明使用该解析公式所得结果和直接对Collins公式作数值积分的结果符合较好。对所用方法和所得结果的进一步推广作了讨论。     

厄米-高斯光束在内含硬边光阑光学系统中的传输

把硬边光阑从复杂光学系统中“移”出来,即把任意一个含有硬边光阑的复杂光学系统体现到含有入射光瞳和出射光瞳的光学系统中，使硬边光阑的作用转化为出射光瞳的作用，以便求出观察面上的解析解。对入射面上的二维厄米 高斯光束，利用柯林斯公式和入射光瞳与出射光瞳的物像关系，可得到所要求观察面的场分布和解析结果，通过数值模拟验证了其正确性。通过分析计算得到如下结论：对于任意一个含有硬边光阑的复杂光学系统，都可以把光阑的作用从系统中“移”出来，把其看作是出射光瞳的作用，从而可以较为简便地求出观察面上的场分布。     

厄米-余弦-高斯光束通过具有光阑光学系统时的传输特性

当厄米_余弦_高斯光束通过带有矩形光阑的一阶ABCD近轴光学系统时,可由Collins公式给出其场分布的积分形式。将其中硬边光阑的窗口函数写成矩形函数,并将矩形函数用高斯函数展开,通过积分可得到由光阑限制的厄米_余弦_高斯光束传输的解析式。分析和讨论了厄米_余弦_高斯光束通过具有圆孔光阑限制的薄透镜系统时的情况,其结果与直接用广义衍射积分公式进行复杂数值计算时的结果完全一致。这样不仅便于进行物理分析,而且也节省了计算机的计算时间。     

光束通过硬边光阑光学系统变换的改进算法

 使用傅里叶级数与有限个复高斯函数之和的乘积作为硬边光阑的窗口函数的近似式，提出了含硬边光阑近轴ABCD光学系统对光束变换的改进算法。以高斯光束的变换为例，推导出了一个表示为初等函数之和的近似解析传输公式。给出了数值计算结果，并与直接积分Collins公式和使用Wen方法的结果作了比较。研究表明，改进算法能兼顾计算精度和机时，并能用于远场和近场。而使用Wen方法时，在近场（小于0.12倍菲涅尔距离）有明显误差。     

光束通过硬边光阑光学系统变换的改进算法

使用傅里叶级数与有限个复高斯函数之和的乘积作为硬边光阑的窗口函数的近似式,提出了含硬边光阑近轴ABCD光学系统对光束变换的改进算法。以高斯光束的变换为例,推导出了一个表示为初等函数之和的近似解析传输公式。给出了数值计算结果,并与直接积分Collins公式和使用Wen方法的结果作了比较。研究表明,改进算法能兼顾计算精度和机时,并能用于远场和近场。而使用Wen方法时,在近场（小于0.12倍菲涅尔距离）有明显误差。     

高斯光束通过有硬边光阑ABCD光学系统的近似解析传输公式

 对高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形函数展开为复高斯函数的技巧,推导出了近似的解析传输公式。以高斯光束在有光阑情况下自由空间的传输为例进行了数值计算,对所用方法能节约大量机时的优点和计算误差作了讨论,并进一步推广用于平面波和平顶高斯光束,证实了这一方法具有广泛的应用意义。     

高斯光束通过有硬边光阑ABCD光学系统的近似解析传输公式

对高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形函数展开为复高斯函数的技巧,推导出了近似的解析传输公式。以高斯光束在有光阑情况下自由空间的传输为例进行了数值计算,对所用方法能节约大量机时的优点和计算误差作了讨论,并进一步推广用于平面波和平顶高斯光束,证实了这一方法具有广泛的应用意义。     

双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的ABCD光学系统的传输

对双曲余弦高斯光束通过有硬边光阑的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究,采用将矩形域函数表示为复高斯函数叠加的技巧,推导出了解析的传输公式,在特殊情况下,该公式简化为在无光阑情况下的传输公式,对双曲余弦高斯光束通过有光阑限制的薄膜镜聚焦进行了数值计算,计算结果与直接由柯林斯（Collins)公式所得结果一致,且此解析方法便于进行物理分析,可节约大量机时。     

离轴椭圆厄米-高斯光束通过一阶光学系统的变换特性

从Collins公式推导出离轴椭圆厄米-高斯光束通过一阶光学系统的变换关系,并以透镜系统为特例研究了偏心厄米-高斯光束的传输特性,在垂直于x轴截面内强度分布仍是厄米-高斯函数形式并保持阶次不变,在传播方向上光束中心轨迹线是一条过焦点的直线.     

对称化光学系统对像散复宗量厄米-高斯光束的变换

使用二阶矩和广义惠更斯 菲涅尔衍射积分方法研究了用于实宗量厄米高斯光束对称化的光学系统对复宗量厄米-高斯光束的变换。研究结果表明：复宗量厄米-高斯光束经过该光学系统后,只能在出射面上实现在二阶矩定义下的对称化,但光斑不具有旋转对称性。因此,这套用于实宗量光束对称化的光学系统对复宗量光束并不适用。     

Recurrence propagation equation of Hermite-Gaussian beams through a paraxial optical ABCD system with hard-edge aperture

Based on the generalized Huygens-Fresnel diffraction integral, a recurrence propagation equation of Hermite-Gaussian (H-G) beams through a paraxial optical ABCD system with hard-edge aperture is derived, which permits us to obtain the analytical propagation expression for H-G beams of any order. The advantages of our analytical results are analyzed, and the application is illustrated with numerical examples.     

Matrix formulation of axis-symmetric laser beams through a paraxial ABCD system containing hard-edged apertures: A comparative study

A matrix formulation is presented, which enables us to study the propagation of axis-symmetric beams through a paraxial optical ABCD system containing hard-edged aperture. Numerical calculation results of super-Gaussian beams passing through a multi-aperture-lens system are given to illustrate the advantage of the method. A comparison of the matrix formulation, complex Gaussian expansion and direct numerical integration of the Collins formula is made, where the propagation of apertured Laguerre-Gaussian beams is chosen as an illustrative example. It is shown that the matrix formulation provides satisfactory results in both Fraunhofer and Fresnel regions, and reduces the computational time greatly in comparison with the direct integration. However, this method is suited only to axis-symmetric optical beams and systems. By using the complex Gaussian expansion discrepancies exist in the near zone closer to the aperture, but usually its computational efficiency is higher than the matrix formulation.     

BEPCII横向束流反馈系统前端电子学

选择了一台商业化的前端电子学RFTF（radio frequency front-end for transverse feedback system）用于BEPCII横向束流反馈系统, 这是跟进世界先进加速器技术的具体实施。在BEPC同步运行模式下对RFTF的性能进行了测试实验，结果表明使用RFTF可以得到理想的波形，能够满足BEPCII横向反馈系统的需要，但是，当储存环出现不稳性时，系统无法正常工作，这就要求BEPCII纵向不稳定很小或者用纵向反馈系统来抑制存在的纵向不稳定。     

超短脉冲厄米-高斯光束在湍流大气中的光谱移动和光谱跃变

基于广义惠更斯-菲涅尔原理，推导出了超短脉冲厄米-高斯(H-G)光束在湍流大气中的光谱传输方程，研究了其光谱移动和光谱跃变特性，并给予了合理的物理解释.研究表明，超短脉冲H-G 光束通过湍流大气传输其光谱特性由大气折射率结构常数、厄米多项式阶数、脉冲宽度和观察点位置坐标等因素共同决定.轴上点光谱为蓝移，随着离轴距离的增大，光谱由蓝移变为红移，无光谱移动点的位置坐标与脉冲宽度无关.此外，当湍流增强到一定程度时离轴点还存在光谱跃变现象.自由空间与湍流大气中的光谱跃变行为存在很大的差异，本文对此进行了详细的分析. 关键词： 超短脉冲厄米-高斯(H-G)光束 湍流大气 光谱移动 光谱跃变     

HfO2/SiO2高反射膜的缺陷及其激光损伤

用原子力、Normaski和扫描电子显微镜等分析仪器,对高损伤阈值薄膜常采用的HfO2光损伤所形成的孔洞,与镀制过程中形成的孔洞形貌相似,激光再损伤能力也相似。低能量密度的激光把节瘤缺陷变为孔洞缺陷是激光预处理提高薄膜损伤阈值的原因之一。     

Spreading of partially coherent polychromatic Hermite-Gaussian beams propagating through non-Kolmogorov turbulence

The spreading of partially coherent polychromatic Hermite-Gaussian (PCPHG) beams propagating through non-Kolmogorov turbulence is studied, where the effect of non-Kolmogorov turbulence and beam bandwidth on the beam width spreading and angular spread is stressed. It is shown that the variation of the relative beam width of PCPHG beams with the generalized exponent parameter of non-Kolmogorov turbulence is non-monotonic. The larger bandwidth of PCPHG beams is, the smaller the relative beam width and the smaller the relative angular spread. Therefore, PCPHG beams with larger bandwidth are less affected by non-Kolmogorov turbulence than those with smaller bandwidth. PCPHG beams are less sensitive to the effect of non-Kolmogorov turbulence than fully coherent polychromatic Hermite-Gaussian (FCPHG) beams and polychromatic Gaussian Schell-model (PGSM) beams. The results are illustrated by numerical examples and interpreted.