高功率激光在非均匀大气中传输的自聚焦效应研究进展

地基激光空间碎片清除和利用激光辐射把转换的太阳能从空间轨道输运到地面等应用中,不可避免地遇到高功率激光在非均匀大气中的传输问题。由于激光功率已远远超过大气非线性自聚焦临界功率,大气自聚焦效应是影响光束质量的一个重要物理因素。概述了近年来国内外高功率激光在非均匀大气中上行或下行传输的自聚焦效应研究进展,主要介绍了高功率激光在非均匀大气中的传输模型、理论基础、数值和解析研究方法,着重介绍了自聚焦效应对激光传输特性和光束质量的影响,并总结了优化靶面光束质量的方案。此外,还介绍了大气群速度色散效应和大气湍流效应等物理因素对激光光束质量的影响。最后,还提出了该领域值得进一步深入研究的一些问题。

     

电磁偏置各向异性石墨烯界面的传播矩阵

基于电磁场边界条件和相位匹配,推导出电、磁偏置下呈各向异性的石墨烯导电界面的传播矩阵,并进一步给出各向异性石墨烯界面的反透射系数解析解;该传播矩阵耦合了基本的横电波和横磁波极化,并包括偏置电、磁场的影响.将跨石墨烯界面传播矩阵嵌入各向同性分层介质传播矩阵,获得的新传播矩阵可用于解析分析平面电磁波以任意角度入射含各向异性...     

浅海涌浪对表面声道声传播的影响

受海面强风和海-气相互作用影响,表面声道普遍存在于冬季海洋环境中,是一种天然有利于声传播的波导.但是海面波浪使得海表形成粗糙界面,会严重破坏这种优良性能.本文利用南海北部海区的一次冬季声传播实验数据,研究表面声道声传播特性.研究表明,海底底质对表面声道内声传播的影响较弱,当海面风较小时,涌浪造成的影响为主要原因.实验数...     

Near-field effect in two-atom system

The self-consistent problem is solved for the interaction of two dipole atoms situated at arbitrary distance from one another with the field of quasiresonant light wave. Atoms are considered to be linear Lorenz oscillators. Polarizing fields inside the system include both Coulomb and retarding parts. The solutions obtained are investigated for the case when atoms have the same polarizabilities and interatomic distance is much less than external light wavelength. Formulas for electric fields inside and outside of small object are obtained. It is shown that longitudinal and transverse optical oscillations are possible to exist inside small two-atom object. Dispersion laws of these oscillations depend upon interatomic distance and upon angle between axis of the system and the direction of propagation of external wave. The field outside the small object in wave zone is linearly polarized with the choice of linear polarization of external field. However, the directions of polarization of these waves are different and depend essentially upon frequency. The amplitude of field outside small object in wave zone is shown to depend essentially on the frequency of external field and interatomic distance. The results obtained are treated as near-field effect in the optics of small objects making it possible to investigate the structure of small objects with optical radiation. Received 26 October 1998 and Received in final form 26 January 2000     

高层住宅阳台降噪量的计算分析

高层住宅中的阳台不仅具有居住及建筑上的功能,对道路交通噪声也有衰减作用。本文通过建立噪声传播模型计算高层住宅阳台的插入损失,并探讨了影响阳台降噪量的一些因素。同时对阳台内部吸声处理的效果进行了理论预测。     

光在非均匀介质中传播规律的演示

光在介质中的传播规律遵循费马原理,如：在均匀介质中,光沿直线传播．在非均匀介质中,光的传播轨迹比较复杂,与非均匀介质的状态有密切关系．尽管海市蜃楼和沙漠幻影是大自然中能够看到的光在非均匀介质中的传播现象,但只有在一定条件下才能出现,不是随时可以看到的．为了能在光学教学中让学生能够看到光在非均匀介质中的传播,本文利用白糖溶液和水之间扩散形成的浓度非均匀区域,实现了光线的非直线传播．通过光线实际传播的路径,计算了非均匀区域液体折射率的相对变化．这一演示实验取材简单,容易实现,对学生思维训练具有一定的借鉴意义．     

高功率激光装置的线性传输特性

在菲涅耳数的基础上重新定义了衍射特征量,并将其定义扩展至聚焦或发散光路,定义了一个光学系统中各光学元件衍射特征量的符号。通过全新的定义和扩展,研究了波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。以神光-Ⅲ主机主放大级为例,研究了元件波前畸变对近场调制度的影响以及正弦调频光谱色散平滑光束衍射传输引入的幅频调制的大小。衍射特征量与能流分布F相结合,可以作为评价高功率激光装置线性传输效应的一项受限指标,指导高功率激光装置的设计。     

基于波传播法的周期复合板振动带隙衰减特性研究

运用波传播法对有限和无限周期对边简支复合板的振动带隙衰减特性进行了研究.在建立相邻板结构边界连续方程的基础上, 分别运用传递矩阵和Bloch定理建立了有限和无限周期复合板的耦合运动方程, 并详细对比分析了有限和无限周期复合板带隙衰减特性的关联关系.研究表明: 周期板结构的振动带隙频率范围与激励方式和激励位置是相关的, 若周期复合板在宽度方向按某阶模态进行线激励, 则该激励下的振动带隙与无限周期复合板在该阶模态下的振动带隙是一致的; 若周期板在点激励作用, 则该点激励下的振动带隙是参与振动的各阶模态振动带隙的交集. 此外, 还进一步研究了结构阻尼对振动衰减带隙的影响. 关键词： 周期复合板 带隙衰减特性 波传播法 结构阻尼     

Propagation of a four-petal Gaussian vortex beam through a paraxial ABCD optical system

Based on the Collins diffraction integral formula, an analytical expression of a general four-petal Gaussian vortex beam passing through a paraxial ABCD optical system is derived by means of the mathematical technique. As a numerical example, the normalized intensity distribution of a four-petal Gaussian vortex beam propagating in free space is graphically demonstrated. The influences of beam order and topological charge on the normalized intensity distribution are discussed in detail. This research is useful to the optical trapping, optical communications, and beam splitting techniques, etc.     

光波导的自洽场计算Ⅰ.扩散型平面波导

用差分方程法和直接积分法求扩散型平面光波导问题的解,得到了有１０位有效数字的传播常数。证明在此问题上,差分方程法的简单计算比有限元法和其它方法更为优越。它是用自洽场法解通道光波导问题的数学基础之一。