多程激光放大系统光传输程序的改进和校核

 报道了高功率激光多程放大系统光束传输程序的改进。在该程序中全面考虑了影响激光传输和放大的诸多重要因素。给出典型的计算实例,并用劳仑兹·利弗莫尔国家实验室的实验和模拟数据对程序进行了系统校核,证实了该改进程序的正确性和优点。     

高斯—谢尔模型光束的变换特性

在一般情况下推导出高斯－谢尔模型光束经ＡＢＣＤ光学系统变换后的相干模迭加表示式。     

大尺度光学列阵的成像特性

本文由光线光学理论出发,分析了无单元像差的光学元件大尺度列阵的成像特性,得到了较傍轴近似更普适的成像特性变换矩阵,其结果包含了列阵的傍轴近似成像理论.并进一步证明了大尺度平面列阵的成像特性只具有近似的准相位共轭特性,且只有在傍轴近似下才是较完善的准相位共轭成像.该结论与以往理论相比更接近实际,且能更好地解释迄今为止所观察到的实验结果及本文的实验结果.     

偏心厄米--高斯光束通过失调一阶光学系统的传输特性

使用广义惠更斯—菲涅尔衍射积分,增广矩阵和Wigner分布函数方法,研究了偏心厄米--高斯光束通过失调非对称一阶光学系统的传输特性,证明了偏心厄米--高斯光束通过一阶光学系统时保持其封闭性,光束的二阶矩矩阵按通常的规律变换,一阶矩矩阵遵循几何光线的变换规律,光束传输因子保持不变。     

高斯光束经复合光学系统的聚焦特性

讨论了高斯光束经由凹透镜,子系统和凸透镜构成的复合光学系统的聚焦特性,利用矩阵光学方法,推导出了高斯光束经复合光学系统聚焦后束腰宽度和像距的计算公式。计算例表明,选择适当参数的复合光学系统,既可以获得较小的束腰宽度,又可以获得较长的像距。     

像散厄米-高斯光束的对称化和相关问题的研究

从比较两种对称化光学系统出发,使用三柱透镜对称化光学系统对像散厄米高斯光束作了详细分析,研究表明：对称化光学系统的作用是将像散光束变换为对称化实宗量光束;并消去xy耦合项。这样,当光束继续在自由空间传输时,能保持其形状不变。然而,有xy耦合项的对称化复光束却不具有这种传输不变性。     

脉冲激光引起铜膜镜面的环形损伤波纹研究

用波长1.06μm、半高宽10ns的脉冲Nd:YAG激光辐照铜膜镜面,在激光辐照区,用光学显微镜观察到有规律的环形波纹状损伤图案,波纹平均周期约几十μm。通过对光路系统分析,认为样品前的小孔光阑对激光产生了菲涅尔衍射,使得在样品表面光强分布变成周期性环状分布。在极短的相互作用时间内,热扩散很小,损伤图案依赖于光强分布。并依据实验参数,用柯林斯公式对样品表面的光强分布进行了计算,所得光强分布的周期与损伤波纹的周期基本一致。     

复杂像散腔

对复杂像散腔的矩阵理论作了深入研究.提出了使用复曲率张量Q~(-1)自再现法时的光腔设计步骤和取解法则,给出了用本征光线矢量法光腔的公式化描述,讨论了相关的概念.以一个交叉柱面镜腔的计算例揭示出这类光腔的某些重要特征.     

高斯涡旋光束的傍轴度

按单色光束傍轴度的定义,对高斯涡旋光束的傍轴度进行了研究。使用角谱表示法推导出高斯涡旋光束傍轴度的解析公式,用此研究了傍轴度和高斯涡旋光束参数之间的关系。结果表明,随背景高斯光束束腰宽度和光涡旋离轴参数的增加及随光涡旋拓扑电荷的减少,高斯涡旋光束的傍轴度增加。对所得结果用傍轴度与远场发散角间的关系做了物理解释。