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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厄米-双曲正弦-高斯光束的M^2因子 被引量：11

2

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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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

3

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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双曲正弦平方高斯光束通过左手平板材料的传输特性 被引量：3

4

作者 龚霞 张廷蓉 +1 位作者 杨玉婷 霍雅洁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期143-152,共10页

在傍轴近似条件下,基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导了双曲正弦平方高斯光束在自由空间、左手平板材料中及通过左手平板材料后的三维光强传输公式,并进行数值计算和分析,探究了双曲正弦平方高斯光束通过左手平板材料的传输特性... 在傍轴近似条件下,基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导了双曲正弦平方高斯光束在自由空间、左手平板材料中及通过左手平板材料后的三维光强传输公式,并进行数值计算和分析,探究了双曲正弦平方高斯光束通过左手平板材料的传输特性。研究表明,左手材料对双曲正弦平方高斯光束轴上光强和横向光强分布规律的影响是使光强呈对称分布;材料的负折射率会影响光束轴上光强极大值的位置;轴上光强和横向光强均随传输距离和偏心参数的改变而变化,即双曲正弦平方高斯光束不能保持其传输不变性。实际应用中,可用改变偏心参数的方法在不同位置对光束进行整形。 展开更多

关键词 光束传输 惠更斯-菲涅耳衍射 左手平板材料 双曲正弦平方高斯光束 ABCD光学系统

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受光阑限制厄米-双曲正弦-高斯光束的解析传输公式 被引量：1

5

作者 邓素辉 陶向阳 +2 位作者 刘明萍 吴峰星 葛卫国 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2006年第2期183-186,共4页

从Collins公式出发,使用厄米多项式展开的方法,对厄米-双曲正弦-高斯光束(HShG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,将其在输出面上的场分布表示成为不完全伽马函数的形式,得出解析表达式。并讨论了该光束的传... 从Collins公式出发,使用厄米多项式展开的方法,对厄米-双曲正弦-高斯光束(HShG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,将其在输出面上的场分布表示成为不完全伽马函数的形式,得出解析表达式。并讨论了该光束的传输特性和该方法的优越性。 展开更多

关键词 厄米-双曲正弦-高斯光束 硬边光阑 厄米多项式 不完全伽马函数

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双曲正弦平方高斯光束通过EIT介质的传输特性 被引量：1

6

作者 许森东 《浙江科技学院学报》 CAS 2017年第3期161-165,共5页

为了研究双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输解析公式,并利用该公式分析双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性。研究发... 为了研究双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输解析公式,并利用该公式分析双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性。研究发现,通过改变偏心参数或者四能级EIT介质控制光的拉比频率就可以实现对不同传输位置的光束进行整形,同时发现了一种调控双曲正弦平方高斯光束光强的新方法。 展开更多

关键词 双曲正弦平方高斯光束 光强 惠更斯-菲涅耳衍射积分 拉比频率

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随机电磁-双曲正弦-高斯光束在大气湍流中横向偏振度的变化

7

作者 赵柯莹 李晋红 赖云忠 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第9期45-50,共6页

以随机电磁-双曲正弦-高斯(Sh G)光束作为典型的随机电磁光束,根据广义惠更斯-菲涅耳原理推导出随机电磁Sh G光束在大气湍流中的交叉谱密度矩阵元的解析表达式,用以研究随机电磁Sh G光束在大气湍流中的横向偏振度的变化。研究结果表明,... 以随机电磁-双曲正弦-高斯(Sh G)光束作为典型的随机电磁光束,根据广义惠更斯-菲涅耳原理推导出随机电磁Sh G光束在大气湍流中的交叉谱密度矩阵元的解析表达式,用以研究随机电磁Sh G光束在大气湍流中的横向偏振度的变化。研究结果表明,随机电磁Sh G光束在大气湍流中传输时,横向偏振度的分布随位置的不同而不同,结构常数C2n越小,或Sh部分参数Ω0越大,或互相关空间相关长度σxy(σyx)越大,横向偏振度的分布变为双峰状、平顶状、单峰状的传输距离越长。 展开更多

关键词 大气光学 横向偏振度 相干偏振性统一理论 随机电磁双曲正弦-高斯光束

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矢量非傍轴双曲正弦—高斯光束

8

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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双曲正弦高斯光束在梯度折射介质中的传输 被引量：10

9

作者 刘莉 郝中骐 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期126-129,共4页

为了研究双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导了光束强度分布解析表达式,据此结合空间二阶矩定义得到了束腰宽度和位置的解析表达式,并对光束强度分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置进行... 为了研究双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导了光束强度分布解析表达式,据此结合空间二阶矩定义得到了束腰宽度和位置的解析表达式,并对光束强度分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置进行了数值计算和分析。结果表明,轴向光强分布呈周期性变化,横向光场分布受梯度折射系数和光束参量影响,通过对这些参量的适当调整,可以改变光斑尺寸和束腰位置。 展开更多

关键词 激光光学 传输特性 广义惠更斯-菲涅耳衍射积分 双曲正弦高斯光束 梯度折射率介质

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双曲正弦高斯光束及其变换特性的研究 被引量：7

10

作者 马虹 吕百达 张彬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期697-702,共6页

详细研究了双曲正弦高斯光束通过近轴 ABCD光学系统的传输变换 ,对无光阑和有光阑的情况都推导出了解析的传输变换公式 .

关键词 双曲正弦高斯光束 变换特性 ABCD光学系统 光阑

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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

11

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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用环围功率法研究双曲正弦高斯光束的焦移 被引量：2

12

作者 彭润伍 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期733-735,共3页

　从Collins公式出发研究了无光阑双曲正弦高斯光束的聚焦特性。研究发现聚焦双曲正弦高斯光束的轴上光强为零,因此Li和Wolf二人研究焦移的方法不再适用。使用环围功率法定义束宽和实际焦面,由此可以决定聚焦双曲正弦高斯光束的焦移。... 　从Collins公式出发研究了无光阑双曲正弦高斯光束的聚焦特性。研究发现聚焦双曲正弦高斯光束的轴上光强为零,因此Li和Wolf二人研究焦移的方法不再适用。使用环围功率法定义束宽和实际焦面,由此可以决定聚焦双曲正弦高斯光束的焦移。数值计算表明,聚焦双曲正弦高斯光束的焦移与偏心参数和菲涅耳数有关,焦移随偏心参数和菲涅耳数的减小而增大。此外,还分析了双曲正弦高斯光束的最佳聚焦问题。 展开更多

关键词 双曲正弦高斯光束 焦移 环围功率法

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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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中空双曲正弦高斯光束在光折变介质中的传输特性

14

作者 张存 王渊博 +2 位作者 郑欣欣 苏艳丽 姜其畅 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期459-462,共4页

采用有限差分方法,从理论上分析了中空双曲正弦高斯光束在光折变介质中的传输特性。首先给出了不同光束阶数下中空双曲正弦高斯光束的强度包络,随着光束阶数的增加,光束的中空区域逐渐加大;然后分析了光束阶数和非线性参数对光束传输形... 采用有限差分方法,从理论上分析了中空双曲正弦高斯光束在光折变介质中的传输特性。首先给出了不同光束阶数下中空双曲正弦高斯光束的强度包络,随着光束阶数的增加,光束的中空区域逐渐加大;然后分析了光束阶数和非线性参数对光束传输形态的影响。当光束阶数取2时,在一定传输距离内,中空双曲正弦高斯光束的聚焦行为具有周期性,相应的聚焦强度比逐次减弱;随着非线性参数的增加,光束首次呈现聚焦行为的传输距离逐渐减小,而聚焦强度比变大。当光束阶数改变为3时,中空光束在一定传输距离内只呈现一次聚焦行为,随后光束呈现点状分布;光束阶数改变为5时,中空光束呈现聚焦行为的传输距离进一步增加,聚焦强度比明显变大。结果表明,利用光束阶数和非线性参数可以灵活的操控中空双曲正弦高斯光束的演化形态。 展开更多

关键词 非线性光学 光场调控 中空双曲正弦高斯光束 周期性聚焦

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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

15

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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复宗量双曲正弦高斯光束的传输特性 被引量：3

16

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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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

17

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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梯度折射率介质对复变量sinh-Gaussian光束传输的影响 被引量：1

18

作者 黄永超 张廷蓉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期731-734,共4页

为了研究梯度折射率介质对复变量双曲正弦高斯光束的传输影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导出了复变量双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场,运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸及其变化率的表达式,并进行了数值模拟分... 为了研究梯度折射率介质对复变量双曲正弦高斯光束的传输影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导出了复变量双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场,运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸及其变化率的表达式,并进行了数值模拟分析。结果表明,光斑尺寸及其变化率随传输距离的增加呈周期性变化,周期由折射率系数决定;随光束参量的改变,光斑位置不变,周期性不变,但是光斑尺寸的振荡幅度要发生改变;通过调整这些参量,可以改变光斑尺寸及其位置。此项研究对大功率半导体激光器等方面的开发应用有帮助。 展开更多

关键词 几何光学 光斑尺寸 广义衍射积分法 复变量双曲正弦高斯光束 梯度折射率介质

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