用光线矩阵元描述X射线激光输出特性

采用矩阵光学方法，研究了串接多靶，弯曲靶加反射镜“双程放大”Ｘ射线激光输出特性，给出了发散角普遍公式，分析了电子密度梯度分布，反射镜角失调对Ｘ射线激光输出场分布的影响，所得结果与已有实验符合较好，最后，对如何从靶，Ｘ光学元件空间排布来实现衍射极限的输出发散角提出了新的设想，作了半定量的探讨。     

Zn Belavin模型的反射矩阵

本文得到了Zⁿ Belavin模型反射矩阵的矩阵元表达式,在退化到三角极限后,得到了非对角的三角统计模型的反射矩阵.     

广义传播矩阵法分析分层各向异性材料对电磁波的反射与透射

在实验室坐标系下由Maxwell旋度方程出发构造了横向场的状态矢量和耦合矩阵,讨论了各 向异性介质中的特征波.通过引入横向场的传播矩阵,进而得到分层各向异性介质的反射系数和透射系数的解析表达式.该式可以适用于一般情况,包括分层单轴各向异性材料和回旋介质,以及半空间各向异性介质的反射和透射问题. 关键词： 广义传播矩阵 各向异性介质 反射与透射     

用转移矩阵方法来研究发生在势阱内的量子反射

本文利用转移矩阵方法对两种简单的具有吸引尾的势进行了研究.我们发现反射系数在波矢k→0时R=1,反射率与波矢k在k→0时呈线性关系.这说明在发生阱内量子反射时有利于超冷原子生存,因为超冷原子是低速低能原子.此外,我们可以用一个反射时间变化量Δt来判断量子反射的延迟或者超前.     

硅片绒面形貌影响光线反射的数值研究

太阳能硅片表面绒面的光陷阱可以使光在其中经历多次反射,从而尽量减少光的反射损耗.不同光陷阱的形貌决定了光的不同多次反射路径而具有不同的反射效果.为了研究光陷阱形貌及光线入射角对减反射效果的影响,提出了数值仿真计算的方法跟踪每一条光线的反射过程计算加权出射系数.从而可以计算分析复杂形貌绒面的减反射效果并给出合理的优化方法,为制备高性能绒面结构提供理论依据.当光陷阱尺寸小于入射光线波长时,发生镜反射,将该尺寸的结构平滑处理.然后从光陷阱的深径比、高度、密度等方面计算分析光在不同入射角的情形下的加权出射系数.提出了理想的绒面光陷阱形貌,及获得最佳反射效果的入射角度.最后计算碱腐蚀及电火花加工产生的两种典型绒面的加权出射系数,并利用实验测量值验证了该计算方法.     

剩余反射在激光主动探测中的适用条件分析

阐述用激光主动探测的原理及实验技术。以红外光学系统为例,运用矩阵光学追迹法对光学系统中各镜片的回波强度、分布及影响因素作定性、定量分析,并用实验加以验证。研究结果表明,回波强度受探测距离、扫描激光光束的入射角等因素影响非常大。例如,在主动扫描装置与被探测观瞄仪器相距约1000m、扫描光束的入射角从0rad增大到0.18rad时,光学系统的前两块透镜表面所产生回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的28.4%下降到0%。     

抗反射疏水红外窗口的制备研究

本研究利用纳秒激光两次双光束干涉无掩模烧蚀、快速制备硫化锌(ZnS)微纳结构抗反射疏水表面,使其红外透过率由原来的75%增加到92%,解决了表面淀积抗反射镀层膜层附着力、抗蚀性、热胀失配等问题.此方法加工过程快速简单,可实现大面积制作,且微纳结构使基底具有疏水性能,疏水角可达145fi.使其在光电子、太阳能、航空航天及红外制导等领域具有广泛的应用前景.     

基于激光反射的测量微小物体尺寸技术研究

本文就一种基于反射原理,测量微小距离的技术进行了研究.该技术通过记录反射光的数目来获得物体的尺度,操作简单,制作工艺成熟,易于实现.其精度可以与所用激光束的纤细度比拟,具有较大的现实意义.     

薄透镜反射成像研究

从薄透镜反射成像的实验现象出发，运用光学系统中变换矩阵的有关理论，研究了薄透镜的反射成像规律，并对双凸透镜及平凸透镜的反射成像进行了定量分析。     

计算海面激光反射特性的几何光学方法研究

研究了计算海面激光反射的几何光学方法。首先根据JONSWAP非稳态海谱模型数值模拟出二维随机粗糙海面,再采用几何光学方法对入射激光光束在海面上的反射光进行建模,最后计算出海面激光光斑反射光强的空间分布。编制了相关的计算机程序,分析了在不同入射角度和不同风速下的激光光束反射特性。计算结果表明该方法对研究二维随机粗糙海表面激光反射特性有一定参考价值。     

截断光束的二阶矩矩阵

采用复高斯展开法和维格纳分布函数(WDF),推导出了截断光束的二阶矩矩阵通过大气湍流的传输公式。研究表明,将硬边光阑的复高斯展开函数引入z=0平面处的WDF中,能够避免截断光束二阶矩的积分发散问题,得到z=0平面处二阶矩的解析结果,并且保证了精度,从而方便地得到截断光束在大气湍流中传输的二阶矩矩阵。实验所得到的结果具有一般性,即无截断光束的二阶矩矩阵通过大气湍流传输和截断光束的二阶矩矩阵在自由空间的传输都可以分别作为特例给出。     

湍流大气中反射光束的扩展

本文基于推广的惠更斯-菲涅耳原理,利用“平方近似”假设,导得湍流大气中被反射激光束扩展的表达式,并对反射光束的扩展特性作了讨论。证实了平面镜反射光束的扩展存在放大效应,角反射器反射光束的扩展存在自补偿效应。理论公式还表明,利用长波长激光及使用较大的发射、反射孔径,可以减小反射光束的扩展。     

内腔拉曼频移激光器输出光束参量计算

从理论上讨论了内腔拉曼频移激光器输出光束的腰斑大小和位置。首先从矩阵光学出发求出拉曼介质中抽运基频场的光束参量；然后根据Ibison的匹配模理论求出拉曼介质中的斯托克斯参量；最后通过出射光学系统传递矩阵的变换，求出出射拉曼频移光束的参量。为拉曼频移激光器的设计提供了依据。     

激光模场传递矩阵分析方法的精度控制

讨论激光模场的传递矩阵分析法,并对计算精度进行控制.结果表明,传递矩阵分析方法与传统的积分数值迭代法计算结果一致,只要合理控制计算精度,可以解决积分数值迭代法难于收敛的问题,满足激光谐振腔模场分析的实际要求.     

轴对称光束的克尔透镜矩阵及其在克尔透镜锁模中的应用

在非线性薛定谔方程的基础上较严格简明地推导了克尔介质的轴对称光束及高斯光束的ＡＢＣＤ传播矩阵，该矩阵可用于设计克尔透镜锁模，以腔二端为平面镜的任意光学系统为例，获得了简单的普遍公式。     

准分子激光的光束波面测量技术

准分子激光在激光光刻和微细加工中有广泛的应用,要求激光具有好的稳定性和光束波面均匀性。介绍了准分子激光的波面特性以及波面分析测量技术。用波面分析仪对XeCl和ArF激光特性进行全面的测量和评估,给出了主要参数的测量结果,重点分析了光束均匀性。     

反射型体全息光栅对超短脉冲激光光束衍射的性质

在光栅记录介质色散效应的影响下,拓展Kogelnik的耦合波理论研究了反射型体全息光栅对偏振方向垂直和平行于入射面的超短脉冲激光光束衍射的性质。结果表明对于记录在LiNbO3光折变晶体中的体全息光栅,在色散效应、光栅参量和入射条件的共同影响下,光栅对偏振方向垂直于入射面的超短脉冲激光光束衍射的光谱带宽大于对偏振方向平行于入射面的超短脉冲激光光束衍射的光谱带宽,在不考虑光栅介质色散效应的影响时,它们都变大。进一步给出了衍射光的光谱带宽及光栅的衍射效率随入射脉冲的光谱带宽与光栅的光谱带宽比值的变化情况。     

Light Pipe Line Beam Shaper

A light pipe based laser beam shaper is proposed as a low loss approach to transfer a Gaussian laser beam into a long line beam with uniform distribution along the line direction for the applications of illumination or material processing. A telecentric relay optics has been used for solving the radiometric issues in the wide angle optics. In addition, the length of the light pipe is used as a parameter for manipulating irradiance distribution at the outlet to compensate for the non-uniformity resulting from the partial reflection at the optical interface in the relay optics, so as to achieve a highly uniform line beam at the target plane. The proposed scheme provides an economical and versatile solution for the wide angle beam shaping problem.     

基于空间频率域滤波的漫反射光大气湍流传输数值仿真方法

在基于目标回光的激光瞄准系统和目标在回路(TIL)系统中都要使用目标照明漫反射回光作为系统工作的基础.数值仿真在研究光波传输特性的过程中一直发挥着重要作用.由于漫反射光场发散角很大,给数值计算带来困难.一般的处理方法是进行分段空间域滤波,但这会大大增加计算量.提出一种计算漫反射光传榆的频率域滤波方法.频域滤波基本不增加...     

The General Crossing Relation for Boundary Reflection Matrix

In this aper, we give the general crossing relation for boundary reflection matrix R(β) associated A_n-1⁽¹⁾ type S-matrix. We also use the first nontrivial extended crossing relation to determine the scalar factor of R(β) which is the rational diagonal solution to the boundary Yang-Baxter equation in the case of l=2 and n=3.