双曲正弦-高斯光束的像散透镜聚焦性质与暗空心光束产生 被引量：1

1

作者 朱洁 唐慧琴 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期23-29,共7页

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导了双曲正弦-高斯光束通过像散透镜聚焦的场分布解析表达式,并用数值计算研究了双曲正弦-高斯光束在像散透镜焦平面上或焦平面附近的光强分布与相位特性。理论分析与数值计算结果表明,选择适当的... 基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导了双曲正弦-高斯光束通过像散透镜聚焦的场分布解析表达式,并用数值计算研究了双曲正弦-高斯光束在像散透镜焦平面上或焦平面附近的光强分布与相位特性。理论分析与数值计算结果表明,选择适当的光束参数与像散透镜结构参数,可以使双曲正弦-高斯光束经像散透镜后转换为具有涡旋的暗空心光束,其拓扑荷指数为1。此外,还对影响场强度分布与相位分布的光束参数与透镜参数进行了分析讨论。特别地,透镜的像散是双曲正弦-高斯光束经像散透镜聚焦产生暗空心涡旋光束的关键控制因素,利用合适的像散透镜可获得相当长度的理想暗空心光管。 展开更多

关键词 物理光学 光束整形 双曲正弦-高斯光束 像散透镜 暗空心光束 相位奇异性

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径向偏振双曲正弦高斯光束深聚焦产生光链的研究 被引量：1

2

作者 王光清 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1438-1442,共5页

基于Richards-Wolf的矢量衍射积分公式,研究了径向偏振双曲正弦高斯光束经过衍射光学元件(DOE)和高数值孔径(NA)透镜组成的光学系统后的聚焦特性,分析了相关参量对深聚焦特性的影响。研究表明,入射光束经过此光学系统后,在焦点附近产生... 基于Richards-Wolf的矢量衍射积分公式,研究了径向偏振双曲正弦高斯光束经过衍射光学元件(DOE)和高数值孔径(NA)透镜组成的光学系统后的聚焦特性,分析了相关参量对深聚焦特性的影响。研究表明,入射光束经过此光学系统后,在焦点附近产生沿光轴方向的三维多点光俘获结构——光链;改变相关参数,在焦平面附近产生一种针形光束—光渠。这些结果对于径向偏振双曲余弦高斯光束在粒子操控等方面的应用有着重要意义。 展开更多

关键词 衍射光学元件(DOE) 双曲正弦高斯光束 高数值孔径(NA) 光链 光渠

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左手平板材料对正弦高斯光束的光斑影响 被引量：1

3

作者 黄永超 蔡达锋 张廷蓉 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第7期251-255,共5页

为了研究左手平板材料对正弦高斯光束的光斑影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法得到了正弦高斯光束的光斑分布表达式,并利用此表达式对光斑进行了数值模拟,结果表明:正弦高斯光束在左手平板材料中传输时,光斑尺寸的聚焦位置是光束束... 为了研究左手平板材料对正弦高斯光束的光斑影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法得到了正弦高斯光束的光斑分布表达式,并利用此表达式对光斑进行了数值模拟,结果表明:正弦高斯光束在左手平板材料中传输时,光斑尺寸的聚焦位置是光束束腰的位置,束腰位置受左手平板材料的折射率影响,束腰宽度与材料的折射率无关,并且发现左手平板材料内部和像空间的光斑尺寸随偏心参数变化规律相似。此项研究对光场操控方面应用有帮助。 展开更多

关键词 物理光学 正弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 光斑尺寸

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厄米-双曲正弦-高斯光束的M^2因子 被引量：11

4

作者 王喜庆 吕百达 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期247-252,共6页

从二阶矩的定义出发 ,给出了一类新光束———厄光 双曲正弦 高斯 (HShG)光束M2 因子的解析公式 ,公式表明HShG光束的M2 因子是光束阶数n和参数α的函数 .作为本公式的特例 ,给出了厄光 正弦 高斯 (HSiG)双束、双曲正弦 高斯 (ShG)... 从二阶矩的定义出发 ,给出了一类新光束———厄光 双曲正弦 高斯 (HShG)光束M2 因子的解析公式 ,公式表明HShG光束的M2 因子是光束阶数n和参数α的函数 .作为本公式的特例 ,给出了厄光 正弦 高斯 (HSiG)双束、双曲正弦 高斯 (ShG)光束以及正弦 高斯 (SiG)光束M2 因子的解析公式 .对HShG光束的束腰宽度、远场发散角及M2 因子做了数值计算 ,并对所得结果作了分析 . 展开更多

关键词 厄米-双曲正弦-高斯光束 光束传输因子 厄米-正弦-高斯光束 M^2因子 二阶矩 激光光束 光束阶数 光束参数 数值计算

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部分相干厄米-双曲正弦-高斯光束通过湍流大气传输的平均光强分布演化和角扩展 被引量：7

5

作者 李晋红 杨爱林 吕百达 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期674-683,共10页

推导出部分相干厄米-双曲正弦-高斯(H-ShG)光束通过湍流大气的平均光强和角扩展的解析表示式,并用以研究了部分相干H-ShG光束在湍流中的平均光强分布演化和角扩展.结果表明,折射率结构常数C2n的增加和空间相关长度σ0的减小都会加速演... 推导出部分相干厄米-双曲正弦-高斯(H-ShG)光束通过湍流大气的平均光强和角扩展的解析表示式,并用以研究了部分相干H-ShG光束在湍流中的平均光强分布演化和角扩展.结果表明,折射率结构常数C2n的增加和空间相关长度σ0的减小都会加速演化过程.引入相对角扩展来定量描述光束抗拒湍流的能力.空间相关长度σ0,束腰宽度w0和双曲正弦部分参数Ω0越小,光束阶数m,n越大,部分相干H-ShG光束的角扩展受湍流的影响越小. 展开更多

关键词 平均光强分布演化 角扩展 湍流大气 部分相干厄米-双曲正弦-高斯(H-ShG)光束

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非傍轴双曲正弦高斯光束质量因子M^2的研究 被引量：3

6

作者 刘彩霞 胡继刚 +1 位作者 邓小玖 杨艳芳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期443-445,共3页

在标量光场角谱衍射理论的基础上,应用精确光强定义下的非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲正弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲正弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明,当双曲正弦... 在标量光场角谱衍射理论的基础上,应用精确光强定义下的非傍轴标量光束的光强二阶矩理论,计算了非傍轴双曲正弦高斯光束的束腰半径、远场发散角、质量因子,并与傍轴双曲正弦高斯光束的质量因子进行了比较研究。数值计算表明,当双曲正弦高斯光束束腰半径较大时,传统光强定义下的光强二阶矩理论近似成立,傍轴与非傍轴理论计算的光束质量因子变化规律完全相同;束腰半径较小时,傍轴理论计算的结果有较大误差,必须采用精确光强定义下的非傍轴光束质量因子的定义作修正。 展开更多

关键词 双曲正弦高斯光束 非傍轴双曲正弦高斯光束 光强二阶矩 光束质量因子

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复宗量双曲正弦高斯光束的传输特性 被引量：3

7

作者 王莉 孔瑞霞 +1 位作者 王喜庆 吕百达 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期45-49,共5页

对复宗量双曲正弦高斯(EshG)光束的一些基本特性进行了研究。由Collins公式出发推导出了光束通过近轴ABCD光学系统传输的场分布函数,根据二阶矩的定义和光束在近轴ABCD光学系统中的传输公式推导出了光束通过近轴ABCD光学系统光斑尺寸的... 对复宗量双曲正弦高斯(EshG)光束的一些基本特性进行了研究。由Collins公式出发推导出了光束通过近轴ABCD光学系统传输的场分布函数,根据二阶矩的定义和光束在近轴ABCD光学系统中的传输公式推导出了光束通过近轴ABCD光学系统光斑尺寸的解析表达式。得到了复宗量双曲正弦高斯光束在自由空间传输时束腰宽度和位置的解析表达式以及M2因子的表达式。对光强分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置和M2因子进行了数值计算,并对计算结果作了分析。本文所得结果具有广泛的意义,因为正弦高斯光束、双曲正弦高斯光束和复宗量正弦高斯光束均可视为其特例。 展开更多

关键词 复宗量双曲正弦高斯光束 光斑尺寸 束腰宽度 束腰位置 M^2因子

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广义双曲正弦-高斯光束的Gyrator变换性质和暗空心光束产生 被引量：4

8

作者 朱开成 唐慧琴 +1 位作者 郑小娟 唐英 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期179-184,共6页

基于Gyrator变换,推导了广义双曲正弦-高斯光束场分布的解析表达式,研究了广义双曲正弦-高斯光束在Gyrator变换平面上的光强分布和相位特性.结果表明,在Gyrator变换过程中,具有边缘位错相位特性的双曲正弦-高斯光束能转换为具有涡旋的... 基于Gyrator变换,推导了广义双曲正弦-高斯光束场分布的解析表达式,研究了广义双曲正弦-高斯光束在Gyrator变换平面上的光强分布和相位特性.结果表明,在Gyrator变换过程中,具有边缘位错相位特性的双曲正弦-高斯光束能转换为具有涡旋的暗空心光束,并确定产生的暗空心光束的拓扑荷指数为一,而不具有边缘位错相位特性的双曲余弦-高斯光束则不可能出现空心结构.对影响变换场强度和相位分布的束结构参数及系统参数进行了分析讨论. 展开更多

关键词 广义双曲正弦-高斯光束 Gyrator变换 暗空心光束 相位奇异性

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部分相干双曲正弦高斯光束的M^2因子与湍流距离 被引量：2

9

作者 艾扬利 江天府 +1 位作者 但有全 邓楠 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期508-512,共5页

基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数方法,推导出了部分相干双曲正弦高斯(ShG)光束在湍流大气中M2因子的解析表达式。在此基础上研究了部分相干ShG光束的湍流距离,即湍流引起的光束扩展可忽略的范围。采用Von Karman谱分别对M2... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数方法,推导出了部分相干双曲正弦高斯(ShG)光束在湍流大气中M2因子的解析表达式。在此基础上研究了部分相干ShG光束的湍流距离,即湍流引起的光束扩展可忽略的范围。采用Von Karman谱分别对M2因子和湍流距离进行了数值计算,并分析了内外尺度的影响。研究表明:M2因子随束腰宽度和离心参数的增加存在极小值;湍流距离随束腰宽度的增加存在极大值,随离心参数的增加而增加,大气湍流对离心参数较大的光束影响较小。另外,M2因子和湍流距离与折射率结构参数、内尺度、外尺度、波长和相干参数等密切相关。 展开更多

关键词 大气光学 大气湍流 M2因子 湍流距离 部分相干双曲正弦高斯光束

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部分相干双曲正弦-高斯光束的传输特性 被引量：1

10

作者 李长伟 康小平 何仲 《琼州学院学报》 2014年第2期44-48,共5页

为了研究部分相干双曲正弦-高斯(ShG)光束的传输特性,利用部分相干光的传输公式,推导出光强分布解析的表达式,并据此得到了光束传输因子、光束宽度和远场发散角的解析表达式.结果表明,部分相干ShG光束的光强分布随离心参数、空间相关参... 为了研究部分相干双曲正弦-高斯(ShG)光束的传输特性,利用部分相干光的传输公式,推导出光强分布解析的表达式,并据此得到了光束传输因子、光束宽度和远场发散角的解析表达式.结果表明,部分相干ShG光束的光强分布随离心参数、空间相关参数和传输距离的变化而不同.适当调整空间相关参数和离心参数,在几何焦面和其它位置可获得不同的光强分布,如钟形、平顶和中心凹陷的双峰结构等,进而实现部分相干ShG光束的空间整形. 展开更多

关键词 部分相干双曲正弦-高斯(ShG)光束 传输特性 束宽 M2因子

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部分相干双曲正弦-高斯光束的传输和聚焦特性 被引量：1

11

作者 李长伟 康小平 何仲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期486-490,共5页

为了研究部分相干双曲正弦-高斯(SHG)光束通过像散透镜的传输和聚焦特性,利用部分相干光的传输公式,推导了光束通过像散透镜后光强分布解析的表达式,并据此得到了光束束腰宽度、远场发散角和M2因子的解析表达式,并对光束强度分布和束腰... 为了研究部分相干双曲正弦-高斯(SHG)光束通过像散透镜的传输和聚焦特性,利用部分相干光的传输公式,推导了光束通过像散透镜后光强分布解析的表达式,并据此得到了光束束腰宽度、远场发散角和M2因子的解析表达式,并对光束强度分布和束腰宽度进行了数值计算和分析。结果表明:部分相干Sh G光束聚焦的光强分布与像散系数C6,空间相干参数β,离心参数a,菲涅耳数Nw和位置(x,y,z)有关。像散导致x和y方向束宽不同。但M2因子与像散无关,并随相干性的增加和离心参数的减小而减小。适当改变像散和空间相干性,在几何焦面和其它位置可实现部分相干Sh G光束的空间整形。 展开更多

关键词 传输和聚焦特性 像散透镜 部分相干双曲正弦-高斯(Sh G)光束

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矢量非傍轴双曲正弦—高斯光束

12

作者 何仲 康小平 +2 位作者 李刚 钟山 黄宏潮 《琼州学院学报》 2013年第2期4-6,10,共4页

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,推导出矢量非傍轴双曲正弦-高斯光束在自由空间传输的解析公式,其远场的解析式作为一般传输公式的特例给出。利用所得结果通过数值计算方法分析了矢量非傍轴双曲正弦-高斯光束的传输特性。研究表明,双曲正... 基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,推导出矢量非傍轴双曲正弦-高斯光束在自由空间传输的解析公式,其远场的解析式作为一般传输公式的特例给出。利用所得结果通过数值计算方法分析了矢量非傍轴双曲正弦-高斯光束的传输特性。研究表明,双曲正弦-高斯光束的横向光强分布与偏心参数和传输距离有关。 展开更多

关键词 非傍轴双曲正弦-高斯光束 矢量瑞利-索末菲衍射积分 偏心参数

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双曲正弦平方-高斯光束在单轴晶体中垂直于光轴的传输 被引量：4

13

作者 李艳桃 张廷蓉 +2 位作者 张伟林 包建勤 霍雅洁 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期154-161,共8页

基于光束在单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,对双曲正弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中垂直于光轴的传输做了研究,得到了一般的解析传输公式,并用数值计算方法分析了该光束的传输特性。研究表明:由于晶体的各向异性,其原来的偏振特性... 基于光束在单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,对双曲正弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中垂直于光轴的传输做了研究,得到了一般的解析传输公式,并用数值计算方法分析了该光束的传输特性。研究表明:由于晶体的各向异性,其原来的偏振特性将不再保持,仅沿x方向偏振的初始场分量衍生出y分量;随着传输距离的增加,非寻常光沿x轴和z轴的偏振场慢变振幅均减小,光强峰值也随之减小。此外,双曲正弦平方-高斯光束在单轴晶体中垂直于光轴传输时,光束参数β取值不同,光强呈现不同的分布状态。 展开更多

关键词 物理光学 晶体光学 偏振特性 单轴晶体 双曲正弦平方-高斯光束 各向异性

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