Propagation of elegant Laguerre–Gaussian beams through an annular apertured paraxial ABCD optical system

Based on the generalized Huygens–Fresnel diffraction integral and the expansion of the hard aperture function into a finite sum of complex Gaussian functions, the approximate analytical expression of elegant Laguerre–Gaussian beams passing through a paraxial ABCD optical system with an annular aperture is derived. Meanwhile, the corresponding closed-forms for the unapertured, circular apertured or circular black screen cases are also given. The obtained results provide more convenience for studying their propagation and transformation than the usual way by using diffraction integral formula directly. Some numerical examples are given to illustrate the propagation properties of elegant Laguerre–Gaussian beams.     

Revisiting Gouy phase

The aim of this paper is to highlight the added value of the generalized Gouy phase shift introduced by Siegman. Although suited for optical systems study, including those more complex than free space, we note that it did not meet the use that it deserves so far. The analysis of the whole of the ideas and analytical approaches associated to the important concept of the Gouy phase proves its effectiveness.

Usually, the resonance condition is systematically built on the basis of the equivalent empty cavity. Unfortunately, this approach does not cover some of the useful parameters of the real resonator. By means of the generalized Gouy phase and the self-consistent complex parameter q, we derive here a new approach for the calculation of the resonance condition for the real cavity. Moreover, the use of the generalized Gouy phase clearly simplifies the study of resonators, while making it possible to avoid the use of the Huygens’ Fresnel integral.     

平顶高斯光束通过透镜序列的传输特性

基于平顶高斯光束通过无光阑限制的ABCD光学系统的传输公式,对平顶高斯光束在透镜序列中的传输作了研究,并给出了数值计算例.     

光纤束耦合LD输出光束的空间耦合技术研究

基于多模大芯径光纤的端面出射光场可视为高斯分布,光纤束耦合LD各纤芯出射的光束互不相干;对光纤束耦合LD输出光束通过空间耦合光学系统后的光强分布进行了数值模拟和实验研究,模拟计算结果和实验结果的规律基本吻合。结果表明,用单个薄凸透镜组成耦合系统时,耦合后的光束在焦平面上中心光强最大,光斑尺寸最小;随着薄透镜焦距的增大,焦平面上的光斑尺寸呈线性增大,而中心光强急剧减小。     

激光谐振腔和光束传输的分析与设计

使用ABCD矩阵方法,考虑矩阵元素均为复数的情况,同时将光束质量因子M2和介质中的光束传输考虑在内,基于Visual Basic可视化编程语言,开发出通用的激光谐振腔和光束传输分析设计软件。该软件可分析设计稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共轭腔、光束传输变换等。使用该软件可以方便地任意增减元件,进行多种光学元件组合选取,分析倾斜放置元件引起的子午面和弧矢面内光束参数的异同,以及进行热透镜、距离容差等参数的优化分析与设计。谐振腔稳定条件、光束传输等参数可以通过数据表格、文本、图形显示或以文件的方式输出。     

基于Visual Basic的激光谐振腔数据库的建立

使用可视化程序设计软件Visual Basic,建立了与激光谐振腔设计软件MatLaser相对应的谐振腔数据库MatLaser Data Base。数据库以稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共厄腔、光束传输为大类,以激光波长、工作物质、输出功率、激光器工作状态、作者和参考文献等为小类,同时将原文献中谐...     

强激光的计算模拟:平顶高斯光束模型

基于广义惠更斯－菲涅耳衍射积分,将平顶高斯光束作为一个整体光束,对其基本性质和变换特性作了统一研究。推导出了平顶高斯光束通过有线性增益（损耗）的近轴ABCD光学系统、无光阑和有光阑ABCD光学系统后解析形式的传输方程。对平顶高斯光束的相似变换以及与超高斯光束的一致性也作了分析。所得结果对强激光的模拟提供了一个有用的计算模型。     

方位偏振 Be s s e 一 Ga u s s光束的传输特性研究`

利用 o C il sn 衍射积分公式,给出了方 位偏 振 e B s el一G au s 光 束通过 A B C D 轴 对称 光学系统的解析 表达式.对其通过 自由空 间和付里 叶变换系统特殊情况的传输作 了分析和 讨论.     

用波形迭代法分析非均匀多导体传输线的时域响应

本文从频域电报方程出发推出了一个描述传输线ABCD矩阵的微分方程,将传输线时域响应分析从微分方程的边值问题转化为数学上更易求解的初值问题。然后利用波形迭代法数值求解非均匀传输线的ABCD矩阵,证明了一个关于迭代收敛性的定理,并据此采取了旨在加快收敛速度的将传输线分割成许多相互级联的子网络的步骤。传输线的ABCD矩阵求得后,便可借用付里叶变换和卷积技术对具有线性、非线性负载的传输线时域响应进行分析。给出的应用实例表明,诙分析方法是有效而可靠的。