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偏离束腰入射对非局域非线性介质中高斯光束演化的影响 被引量：41
1
作者 郭旗 许超彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期3025-3032,共8页
从 1 +1维强非局域模型出发 ,讨论了偏离束腰入射的高斯光束在非局域非线性介质中的传输特性 ,得到了精确的解析解 .结果表明 ,在聚焦介质中偏离束腰入射时 ,不论入射功率多大 ,光束束宽将发生周期性波动 ,光孤子不复存在 ,这与从高斯... 从 1 +1维强非局域模型出发 ,讨论了偏离束腰入射的高斯光束在非局域非线性介质中的传输特性 ,得到了精确的解析解 .结果表明 ,在聚焦介质中偏离束腰入射时 ,不论入射功率多大 ,光束束宽将发生周期性波动 ,光孤子不复存在 ,这与从高斯光束束腰入射的情况有本质的不同 ;入射功率决定了光束平均束宽的大小 ,入射位置决定了光束初始的演化趋势 .比较了在入射位置相同的条件下 ,聚焦介质、散焦介质和线性均匀介质中光束的演化 .给出了“空间啁啾”的定义 ,偏离束腰入射的物理本质是光束的不同入射位置对应不同的初始空间啁啾 .空间啁啾的概念 。 展开更多
关键词 非局域非线性介质 空间光孤子 高斯光束 聚焦介质 散焦介质
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复杂地表条件下保幅高斯束偏移 被引量：45
2
作者 岳玉波 李振春 +3 位作者 钱忠平 张建磊 孙鹏远 马光凯 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1376-1383,共8页
高斯束偏移是一种准确、灵活、高效的深度域成像方法,其不但具有接近于波动方程偏移的成像精度,还保留了Kirchhoff偏移灵活、高效的特点以及对复杂地表条件良好的适应性.本文提出了一种适用于复杂地表条件的且具有相对振幅保持特点的高... 高斯束偏移是一种准确、灵活、高效的深度域成像方法,其不但具有接近于波动方程偏移的成像精度,还保留了Kirchhoff偏移灵活、高效的特点以及对复杂地表条件良好的适应性.本文提出了一种适用于复杂地表条件的且具有相对振幅保持特点的高斯束偏移方法.通过考虑地表高程、倾角以及实际的道间距等信息,推导了基于高斯束表示的波场反向延拓公式,并结合反褶积成像条件,得到了复杂地表条件下的共炮域保幅高斯束偏移公式.同原有方法相比,本文方法不但可以直接在起伏的地表面进行局部平面波的分解,具有更高的成像精度,而且可以得到反映地下随角度变化反射系数的成像结果.数值模型的试算验证了上述结论. 展开更多
关键词 复杂地表 保幅 局部平面波 高斯束
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激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究 被引量：38
3
作者 赵延仲 孙华燕 +4 位作者 宋丰华 唐黎明 吴伟伟 张曦 郭惠超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2284-2294,共11页
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的... 运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证,从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系.研究表明,猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关,且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同.根据入射光束的束腰位置与猫眼光学镜头之间的距离,选取合适的正离焦量可以在猫眼效应反射光原路返回处得到比非离焦时更高的峰值光强,这与传统的根据几何光学理论得出的非离焦时可以得到最高峰值光强的结论不同. 展开更多
关键词 猫眼光学镜头 猫眼效应 高斯光束 反射特性
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高斯光束整形系统的光学设计 被引量：30
4
作者 高瑀含 安志勇 +2 位作者 李娜娜 赵伟星 王劲松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1464-1471,共8页
研究了真实光线追迹优化光学系统的方法以简化高斯光束整形系统的光学设计。理论分析了高斯光束整形原理,并选择超洛伦兹函数作为平顶光分布函数;根据能量守恒原理,推导了高斯光束整形系统中任意光线在入射面与出射面的坐标变换关系。... 研究了真实光线追迹优化光学系统的方法以简化高斯光束整形系统的光学设计。理论分析了高斯光束整形原理,并选择超洛伦兹函数作为平顶光分布函数;根据能量守恒原理,推导了高斯光束整形系统中任意光线在入射面与出射面的坐标变换关系。针对该系统的特点,使用Zemax编程语言(ZPL)编写计算坐标变换的ZPL宏指令,并优化设计了高斯光束整形系统。最后,利用金刚石单点车削法加工该非球面光学系统,并利用光束分析软件对系统的整形效果进行了测试。测试结果表明,利用该方法设计的非球面透镜实现了高斯光束的整形变换,平顶光的均匀度为87.1%。该方法简单实用,计算量小,可应用于实际工程设计。 展开更多
关键词 光学设计 非球面透镜 光束整形 高斯光束 平顶光束 超洛伦兹函数
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格林函数高斯束逆时偏移 被引量：28
5
作者 黄建平 张晴 +3 位作者 张凯 李振春 岳玉波 袁茂林 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期101-106,303,共6页
本文以Kirchhoff积分法偏移为基础,采用高斯束叠加积分表示的格林函数表示正反向延拓波场,并利用正反向延拓波场互相关成像条件得到地下成像结果。模型试算和实际资料处理结果表明:高斯束逆时偏移方法结合了射线类偏移方法的高计算效率... 本文以Kirchhoff积分法偏移为基础,采用高斯束叠加积分表示的格林函数表示正反向延拓波场,并利用正反向延拓波场互相关成像条件得到地下成像结果。模型试算和实际资料处理结果表明:高斯束逆时偏移方法结合了射线类偏移方法的高计算效率和逆时波动方程偏移的高精度,能很好地处理焦散点、大倾角等成像问题,并且具有面向目标成像的能力。 展开更多
关键词 高斯束 格林函数 逆时偏移 Kirchhoff积分 叠加
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激光光束的整形技术 被引量：24
6
作者 林勇 胡家升 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1-4,共4页
本文简要概括了激光光束整形技术的发展和研究现状。就几种典型的光束整形技术,如非球面透镜组整形、微透镜阵列整形、衍射光学元件整形、双折射透镜组整形、液晶空间光调制器和圆锥镜等整形技术作了分类评述和讨论。介绍了各种整形的... 本文简要概括了激光光束整形技术的发展和研究现状。就几种典型的光束整形技术,如非球面透镜组整形、微透镜阵列整形、衍射光学元件整形、双折射透镜组整形、液晶空间光调制器和圆锥镜等整形技术作了分类评述和讨论。介绍了各种整形的技术特点和实现方法,指出了这些整形技术尚待解决的一些问题,并展望了它们的可能应用领域和发展前景。 展开更多
关键词 光束整形 高斯光束 强度分布均匀化 长焦深
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TI介质局部角度域高斯束叠前深度偏移成像 被引量：26
7
作者 段鹏飞 程玖兵 +1 位作者 陈爱萍 何光明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4206-4214,共9页
各向异性射线理论基础上的局部角度域叠前深度偏移方法能够为深度域构造成像与基于角道集的层析反演提供有力支撑,但是对于复杂地质构造而言,高斯度叠前深度偏移在不失高效、灵活等特点的情况下,具有明显的精度优势.为此,本文研究局部... 各向异性射线理论基础上的局部角度域叠前深度偏移方法能够为深度域构造成像与基于角道集的层析反演提供有力支撑,但是对于复杂地质构造而言,高斯度叠前深度偏移在不失高效、灵活等特点的情况下,具有明显的精度优势.为此,本文研究局部角度域理论框架下的高斯束叠前深度偏移方法.为提高算法效率与实用性,文中讨论了一种从经典弹性参数表征的各向异性介质运动学和动力学射线方程演变而来的由相速度表征的简便形式,并提出了一种比较经济的各向异性高斯束近似合成方案.结合地震波局部角度域成像原理,讨论一种适合高斯束偏移的角度参数计算方法.国际上通用的理论模型合成数据试验表明:相比局部角度域Kirchhoff叠前深度偏移成像方法,本文方法具有更高的成像精度与抗噪能力,既适用于复杂构造成像,也可为TI介质深度域偏移速度分析与模型建立提供高效的偏移引擎. 展开更多
关键词 横向各向同性 运动学射线追踪 动力学射线追踪 高斯束 局部角度域 叠前深度偏移
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高斯束方法及其应用 被引量：24
8
作者 李瑞忠 杨长春 陈辉国 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2006年第3期739-745,共7页
高斯束方法是在动力学射线追踪和旁轴近似方法基础上发展而来的.高斯束是波动方程在特定射线附近的高频渐近解.本文介绍了高斯束方法及其与射线方法相比的优越性,以及高斯束在地震波场正演模拟以及偏移方面的应用,并提出了实现高斯束偏... 高斯束方法是在动力学射线追踪和旁轴近似方法基础上发展而来的.高斯束是波动方程在特定射线附近的高频渐近解.本文介绍了高斯束方法及其与射线方法相比的优越性,以及高斯束在地震波场正演模拟以及偏移方面的应用,并提出了实现高斯束偏移的一种新方法. 展开更多
关键词 高斯束 射线追踪 偏移
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刀口法测量高斯光束光斑尺寸的重新认识 被引量：16
9
作者 陆璇辉 陈许敏 +1 位作者 张蕾 薛大建 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期186-187,共2页
文中对刀口法测量高斯光束光斑直径时 ,通常多用能量比值 86 .5 %所对应的位置作为光斑直径 ,但在一维测量情况下不能用这一数值 ,通过理论计算 ,导出了新的数值为 95 .4 %。
关键词 光斑尺寸 高斯光束 刀口法
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高斯波束在湍流大气斜程传输中的闪烁问题研究 被引量：21
10
作者 易修雄 郭立新 吴振森 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期433-438,共6页
根据光波斜程传输理论以及随高度变化的ITU R湍流大气结构常数模型,将水平传输的修正里托夫方法推广到了斜程传输问题中。导出了高斯波束入射时,在零内尺度湍流谱模型及考虑湍流内尺度效应和外尺度效应条件下,从弱起伏湍流区到强起伏湍... 根据光波斜程传输理论以及随高度变化的ITU R湍流大气结构常数模型,将水平传输的修正里托夫方法推广到了斜程传输问题中。导出了高斯波束入射时,在零内尺度湍流谱模型及考虑湍流内尺度效应和外尺度效应条件下,从弱起伏湍流区到强起伏湍流区闪烁指数随斜程里托夫方差变化的计算公式。讨论了不同传播高度、不同湍流内、外尺度对高斯波束斜程传输闪烁指数的影响。最后将有关数值计算结果与实验测量结果进行了比较和验证。 展开更多
关键词 大气光学 高斯波束 光波闪烁 斜程传输 修正里托夫解
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基于微透镜阵列的光束积分系统的性能分析 被引量：21
11
作者 殷智勇 汪岳峰 +3 位作者 贾文武 杨晓杰 雷呈强 强继平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期29-35,共7页
为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,... 为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器(LD)光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展了系统应用范围。经实验测试,在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。 展开更多
关键词 光学设计 均匀化 高斯光束 相干光
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90／10刀口法测量激光高斯光束束腰的实验研究 被引量：14
12
作者 樊心民 郑义 +4 位作者 孙启兵 王冠军 曾灏宪 邴丕彬 任怀远 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期541-543,共3页
利用90/10刀口法测量高斯激光光斑尺寸及光束束腰尺寸,克服了传统方法过程繁杂的缺点,精度高、效率高,操作简单。
关键词 90/10刀口法 高斯光束 激光光斑尺寸 光束束腰尺寸 光束参数测量
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基于Born波路径的高斯束初至波波形反演 被引量：20
13
作者 刘玉柱 谢春 杨积忠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2900-2909,共10页
为了提高表层速度反演精度,本文提出了一种新的波形反演方法.该方法只利用初至波波形信息以减少波形反演对初始模型的依赖性,降低反演多解性与稳定性.由于只利用初至波波形信息,所以该方法利用高斯束计算格林函数和正演波场,以减少正演... 为了提高表层速度反演精度,本文提出了一种新的波形反演方法.该方法只利用初至波波形信息以减少波形反演对初始模型的依赖性,降低反演多解性与稳定性.由于只利用初至波波形信息,所以该方法利用高斯束计算格林函数和正演波场,以减少正演计算量.为了避免庞大核函数的存储,该方法基于Born波路径,利用矩阵分解算法实现方向与步长的累加计算.将此基于Born波路径的初至波波形反演方法应用于理论模型实验,并与声波方程全波形反演和初至波射线走时层析方法相对比,发现该方法的反演效果略低于全波形反演方法,但明显优于传统初至波射线走时层析方法,而计算效率却与射线走时层析相当.同时,相对于全波形反演,本文方法对初始模型的依赖性也有所降低. 展开更多
关键词 全波形反演 初至波波形反演 Born波路径 高斯束 核函数 矩阵分解
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高斯光束通过有硬边光阑ABCD光学系统的近似解析传输公式 被引量：17
14
作者 王喜庆 梁国栋 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期418-422,共5页
对高斯光束通过有硬边光阑近轴 ABCD光学系统的传输进行了研究 ,采用将矩形函数展开为复高斯函数的技巧 ,推导出了近似的解析传输公式。以高斯光束在有光阑情况下自由空间的传输为例进行了数值计算 ,对所用方法能节约大量机时的优点和... 对高斯光束通过有硬边光阑近轴 ABCD光学系统的传输进行了研究 ,采用将矩形函数展开为复高斯函数的技巧 ,推导出了近似的解析传输公式。以高斯光束在有光阑情况下自由空间的传输为例进行了数值计算 ,对所用方法能节约大量机时的优点和计算误差作了讨论 ,并进一步推广用于平面波和平顶高斯光束 ,证实了这一方法具有广泛的应用意义。 展开更多
关键词 高斯光束 硬边光阑 ABCD光学系统 传输公式 近似解析
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基于衍射模型的Z扫描理论 被引量：15
15
作者 姚保利 任立勇 侯洵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期19-23,共5页
以菲涅耳基尔霍夫衍射理论为基础 ,建立了非线性光学介质对高斯光束的衍射模型 ,从一种新的角度解释了Z扫描现象。这种理论不仅在小非线性相移的情况下与传统Z扫描理论的结果完全一致 ,而且还适用于大非线性相移的情况。数值计算表明 ,... 以菲涅耳基尔霍夫衍射理论为基础 ,建立了非线性光学介质对高斯光束的衍射模型 ,从一种新的角度解释了Z扫描现象。这种理论不仅在小非线性相移的情况下与传统Z扫描理论的结果完全一致 ,而且还适用于大非线性相移的情况。数值计算表明 ,随着非线性相移的增大 ,原来近似对称的Z扫描曲线发生畸变 ,谷的透过率被饱和抑制而峰的透过率被增强。 展开更多
关键词 衍射模型 Z扫描 高斯光束 克尔效应 非线性相移 非线性光学 折射率
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刀口法测量高斯光束腰斑大小实验设计 被引量：14
16
作者 熊小华 《南昌航空工业学院学报》 CAS 2000年第3期73-75,共3页
本文设计了利用刀口法测量高斯光束腰斑大小的测量实验装置 ,并阐述了具体的测量过程。此方法用于 μm级激光光斑大小测量是可行的。
关键词 测量 实验装置 刀口法 高斯光束腰斑大小
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高斯束深度偏移的实现与应用研究 被引量：18
17
作者 蔡杰雄 方伍宝 杨勤勇 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期469-475,422,共7页
高斯射线束(高斯束)的本质是利用傍轴近似方程在射线中心坐标系中描述波传播。高斯束偏移包括单个高斯束的求解及所有高斯束叠加成像两步骤。单个高斯束分两步求得,即通过运动学射线追踪求取中心射线的路径及走时;通过动力学射线追踪获... 高斯射线束(高斯束)的本质是利用傍轴近似方程在射线中心坐标系中描述波传播。高斯束偏移包括单个高斯束的求解及所有高斯束叠加成像两步骤。单个高斯束分两步求得,即通过运动学射线追踪求取中心射线的路径及走时;通过动力学射线追踪获取中心射线附近的高频能量分布。利用相互独立的高斯束描述波传播,既保持了射线方法的高效性和灵活性,又考虑了波场的动力学特征。高斯束偏移利用相互独立的高斯束叠加成像,解决了射线类方法中的多路径问题,兼具了初至波到达时Kirchhoff积分偏移的灵活性和波动方程偏移的精确性。高斯束偏移方法没有成像倾角限制,并且只需在射线追踪时引进高程管理即可将其应用至起伏地表情况,避免了复杂区的静校正问题,提高了起伏地表地震数据的成像精度。理论数据和实际数据的试验结果证明了该技术的有效性与优越性。 展开更多
关键词 高斯束 射线追踪 深度偏移 起伏地表
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空间光通信中平台振动对误码率影响的抑制 被引量：15
18
作者 丁涛 许国良 +1 位作者 张旭苹 陈佐龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期499-502,共4页
在自由空间光通信(FSO)中,通信端机所处的平台在各种随机干扰力下发生振动,使正常的通信光路发生偏移,对误码率(BER)产生影响。为了减小振动引起的误码率,提出通过控制接收端光斑形状和大小来抑制误码率,并给出利用像散来获得指定光斑... 在自由空间光通信(FSO)中,通信端机所处的平台在各种随机干扰力下发生振动,使正常的通信光路发生偏移,对误码率(BER)产生影响。为了减小振动引起的误码率,提出通过控制接收端光斑形状和大小来抑制误码率,并给出利用像散来获得指定光斑的设计方法和实例。结果表明,在实际通信环境中,通过选取合适的光斑参量可以使振动引起的误码率达到最小,通过调节发射端光学天线参量可以获得指定的光斑参量。对于振动不对称的情况,接收端光斑应该选择为椭圆形。 展开更多
关键词 光通信 自由空间 误码率 振动 椭圆光斑 高斯光束
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光纤耦合效率与接收光强计算研究 被引量：13
19
作者 王宇华 李志华 +1 位作者 段发阶 叶声华 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期42-44,58,共4页
由于用近似方法计算出的光纤耦合效率和接收光功率与实验测量之间存在差异,有必要探讨更准确的计算方法以满足应用的需要。通过对径向变量的积分,导出了在高斯光强分布下对接收光纤端面进行面积分计算的一元积分式,从而可以快速准确地... 由于用近似方法计算出的光纤耦合效率和接收光功率与实验测量之间存在差异,有必要探讨更准确的计算方法以满足应用的需要。通过对径向变量的积分,导出了在高斯光强分布下对接收光纤端面进行面积分计算的一元积分式,从而可以快速准确地对光纤的耦合效率和接收光功率进行数值计算。对62.5/125多模光纤的耦合效率和接收光功率进行的数值计算和实验测量说明,光纤的耦合效率只有用准确的数值计算才能给出与实际相符合的计算结果。使用芯径较大的接收光纤测量出射光束的近场光强分布时,光纤接收光强分布较光束的光强分布有较大的展宽,其相对误差甚至可达60%。 展开更多
关键词 光纤耦合 光纤传感器 耦合效率 接收光强 高斯光束
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多层球对高斯波束的散射 被引量：7
20
作者 吴振森 傅新琦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第9期32-36,共5页
本文根据广义米氏理论，将入射高斯波束用矢量球谐函数展开，研究多层介质球的电磁（光）散射。提出波束因子ｇｎ的改进算法以及散射系数ａｎ和ｂｎ的迭代公式和算法，并进行了数值计算与讨论。
关键词 高斯波束 广义米氏理论 电磁散射
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