基于激光器输出模式的离轴激光雷达重叠因子计算及近场信号校正

基于几何分析,将离轴激光雷达在近距离范围内望远镜视场与发射激光分布的交叠区分为三种形状,并给出了计算离轴激光雷达重叠因子的解析计算公式.基于该公式和发射激光的高斯分布得到了本实验室Mie散射激光雷达重叠因子随高度的变化曲线.利用该曲线对成都地区在不同天气状况下的雷达回波信号进行了校正.在此基础上,利用Klett算法对校正后的回波信号进行了反演,得到了532 nm波长大气消光系数随高度的变化曲线.结果表明,基于文中校正方法得到的大气消光系数能反映实际的天气情况. 关键词： 离轴雷达 重叠因子 高斯模式     

长焦距、大视场空间观测相机光学系统设计

为了解决空间相机高分辨率与大视场的难题,在共轴三反的基础上,通过对以往离轴三反系统改进设计,提出了一种长焦距、大视场、大相对孔径无中心遮拦的离轴三反系统设计方法,并利用ZEMAX软件设计了一种焦距为1200mm,视场角11°×3°,相对孔径F／4,工作谱段在0．4～2．5μm的光学系统,该系统在全视场空间频率50lp／mm处,MTF均值大于0．42,接近衍射极限,弥散斑直径RMS值小于10μm,表明其具有良好的成像质量。     

Nonparaxial propagation of a vectorial apertured off-axis Lorentz beam

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.     

Propagation of the off-axis superposition of partially coherent beams through atmospheric turbulence

The propagation properties of the off-axis superposition of partially coherent beams through atmospheric turbulence and their beam quality in terms of the mean-squared beam width w(z) and the power in the bucket (PIB) are studied in detail, where the effects of partial coherence, off-axis beam superposition and atmospheric turbulence are considered. The analytical expressions for the intensity, the beam width and the PIB are derived, and illustrative examples are given numerically. It is shown that the maximum intensity I_max and the PIB decrease and w(z) increases as the refraction index structure constant C_n² increases. Therefore, the turbulence results in a degradation of the beam quality. However, the resulting partially coherent beam with a smaller value of spatial correlation parameter γ and larger values of separate distance x_d and beam number M is less affected by the turbulence than that with a larger value of γ and smaller values of x_d and M. The main results obtained in this paper are explained physically.     

非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射

根据矢量瑞利衍射积分公式,对非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射进行了系统的研究,给出了矩孔衍射的解析表达式,并将非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束矩孔衍射轴上、近场、远场和单缝衍射光场分布,非傍轴离轴矢量高斯光束以及非傍轴矢量高斯光束的自由空间传输作为特例统一于一般表达式中,研究表明,在矩孔衍射中,f参数,截断参数以及相对离轴参数共同决定着光束的非傍轴行为.     

离轴天线在卫星激光通信系统中的应用

现有卫星激光通信终端通常采用同轴两反天线结构,该结构存在接收视场小、发射效率低等缺点。为消除同轴两反结构存在的固有缺陷,提高卫星激光通信系统的瞄准和捕获效率,研究了利用离轴三反结构提高卫星激光通信系统的性能。首先根据基本像差理论,推导得到离轴三反光学结构的初始结构方程。利用离轴结构具有更多设计参量的优势,对离轴三反结构进行优化设计,给出了设计实例。计算机仿真得到的光学传递函数、点列图、衍射包围圆能量和波前误差等均表明:离轴三反结构与同轴两反结构相比,具有更加优异的性能,能够满足卫星激光通信系统不断提升的性能要求。     

离轴全息摄影在雾化粒子场研究中的应用

用双脉冲红宝石激光全息摄影仪以离轴全息摄影法应用于水雾化粒子场可成功地获得其全息图。再现离轴全息图可清楚地看到粒子场的三维图象。本文介绍了离轴全息摄影的方法,分析了全息摄影的透射式离轴光学系统,同时也介绍了粒子场全息图的数据处理。     

高分辨率投影光刻机光瞳整形技术

在高分辨光学光刻技术中,光瞳整形技术针对不同的掩模图形产生特定的光瞳光强分布模式,从而实现分辨力增强,获得更好的成像性能。概述了高分辨率投影光刻机照明系统中基于衍射光学元件(DOE)、微透镜阵列(MLA)和微反射镜阵列(MMA)的3种光瞳整形技术,并对这些技术的工作原理、设计制作方法和性能特点进行了归纳与总结。     

离轴照明成像研究

本文阐述了离轴照明提高曝光分辨率和增加焦深的原理，应用Ｈｏｐｋｉｎｓ理论研究了其成像特性。给出了两种离轴照明方式──四极照明和环形照明下的空间像分布，并和传统照明方式下的空间像分布作比较。计算结果说明，采用离轴照明使得曝光分辨率和焦深得到了很大的提高。     

轴对称非静态电流分布轴外场的一种计算方法

在轴对称非静态电流分布的情况下,利用麦克斯韦方程组和轴对称性,给出了轴外电磁场的一种计算方法.