多色矢量高斯-谢尔模型光束的焦移和焦开关

从交叉谱密度矩阵的传输公式出发,对多色矢量高斯-谢尔模型（GSM）光束的焦移和焦开关作了详细的研究.插入偏振片之前,多色矢量高斯-谢尔模型（GSM）光束通过硬边光阑透镜分离光学系统后,有焦移,但无焦开关;而插入偏振片之后,会出现焦开关.改变偏振片的旋转角度可以控制焦开关的特性.     

平顶高斯光束通过硬边光阑传输算法的改进

用傅里叶级数和复高斯函数的乘积对硬边光阑的窗口函数进一步拟合,对平顶高斯光束通过硬边光阑光学系统的模拟算法作了改进,并给出了近似解析传输公式.对直接积分Collins公式和使用Wen方法的数值计算结果作了比较.研究表明,只要傅里叶级数项数不少于30,改进后的算法比直接用复高斯函数展开具有更高的计算精度.     

高斯光束通过多高斯光阑ABCD系统的传输

基于Collins公式和Sylvester定理,推导出高斯光束通过多高斯光阑傍轴ABCD光学系统的解析传输公式。并以数值计算例对公式的应用加以说明。     

光谱开关与多色光场的奇点光学效应

推导出多色高斯光束和高斯-谢尔模型光束通过杨氏实验双缝传输的谱强度公式.对完全空间相干光和部分空间相干光照明杨氏实验装置出现的光谱开关作了详细研究,并判断其是否属于奇点光学效应. 结果表明：多色场奇点光学效应的判据应当是光谱开关出现时的谱强度极小值S_min=0,而不是总光强极小值I_min=0. 当用多色高斯-谢尔模型光束照明杨氏实验装置时,在近场和远场产生的光谱开关都不属于奇点光学效应. 当用多色高斯光束照明杨氏实验装置时,只有远场产 关键词： 光谱开关 奇点光学效应 完全相干和部分相干 多色光场     

硬边衍射光束的计算模拟

在激光的产生和传输过程中或多或少地要受到光阑的限制。因此,光束通过有硬边光阑限制光学系统传输问题的研究有重要实际意义。为此,已发展了多种模拟方法。一般情况下,对Collins公式直接数值积分是一种精确的模拟方法。但当光阑数增加时,计算变得非常繁琐和费时。使用四种简明方法,即解析公式法、递推算法、复高斯函数展开法和矩阵表示法来模拟硬边衍射光束,对这些方法的优点和使用范围作了分析．讨论了方法的改进。     

光场的非傍轴性对光谱移动和光谱开关的影响

利用瑞利衍射积分公式，推导出多色高斯光束被硬边光阑衍射后光谱的解析公式，傍轴近似的光谱公式可作为特例得到.着重研究了束腰宽度与中心波长之比w₀/λ₀和截断参数δ对光谱移动和光谱开关的影响.结果表明，只有当w₀/λ₀和δ满足一定条件时，傍轴近似结果才与非傍轴结果一致.光场的非傍轴性会引起光谱移动不同和产生光谱开关的临界位置变化. 关键词： 非傍轴光场 高斯光束 光谱移动 光谱开关     

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。     

高斯光束通过含硬边光阑复杂光学系统的传输

使用矩阵分解方法,推导出了高斯光束通过内含硬边光阑ABCD光学系统的解析传输公式,并作了物理分析。以高斯光束通过空间滤波器所作的数值计算为例对理论结果进行了说明。对进一步的推广应用亦作了讨论。     

The influence of nonparaxiality on the spectral behavior in Young's experiment illuminated by partially coherent light

Starting from the Rayleigh--Sommerfeld diffraction integral, this paper studies the spectral behavior in Young's experiment illuminated by nonparaxial partially coherent light and compares with the paraxial case, where the influence of nonparaxiality of partially coherent light on the spectral shifts and spectral switches is stressed. It is shown that there is a spectral shift in the nonparaxial case relative to the paraxial one and the critical position changes, at which the spectral switch occurs. The ratio of the waist width to the central wavelength w₀/λ₀ and relative spatial correlation length \De affect the spectral difference. The smaller w₀/λ₀ is, the larger the difference between the nonparaxial and paraxial results appears. The effect of relative spatial correlation length Δ is relatively small.     

Effect of astigmatism on spectral switches of partially coherent beams

A detailed study of the spectrum of partially coherent beams diffracted at an astigmatic aperture lens is performed. Considerable attention is paid to the effect of astigmatism on spectral switches of polychromatic Gaussian Schell-model beams. It is shown that the spectral switch can also take place in the vicinity of intensity minimum in a geometrical focal plane for the astigmatic case, but the astigmatism of the lens and the spatial correlation of the beam affect the critical position u_c, spectral minimum S_{min}, and transition height Δ of spectral switches.