光阑衍射对“猫眼”回波功率分布的影响 被引量：1

1

作者 李晓英 牛春晖 +1 位作者 吕勇 郎晓萍 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期776-782,共7页

"猫眼"效应在激光主动侦察等领域具有广泛的应用,猫眼回波的功率分布是一项关键技术指标。激光束通过光阑会发生受限衍射,以Collins公式为基础,推导了猫眼回波光场的分布函数,数值计算了探测面上的光场分布,研究了"猫眼&... "猫眼"效应在激光主动侦察等领域具有广泛的应用,猫眼回波的功率分布是一项关键技术指标。激光束通过光阑会发生受限衍射,以Collins公式为基础,推导了猫眼回波光场的分布函数,数值计算了探测面上的光场分布,研究了"猫眼"系统中透镜口径、焦距以及探测距离、激光束束腰、离焦量等对猫眼回波功率分布的影响。并基于CCD搭建实验系统对猫眼回波功率分布以及衍射图样进行观测。观测结果表明:回波光场携带明显的衍射信息;探测器偏离成像透镜焦平面时,有限探测距离内猫眼回波光斑的峰值功率随着探测距离的增大而先增大后减小,最大值出现在约100cm处。观测结果与理论数值计算吻合很好,验证了光阑衍射效应对回波功率的分布造成了明显的影响;研究结果对猫眼主动探测系统的研制具有很好的指导意义。 展开更多

关键词 柯林公式 高斯光束 猫眼效应 反射特性

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空间滤波器小孔对谱色散匀滑使用效果的影响 被引量：12

2

作者 李菁辉 张琥杰 +3 位作者 周申蕾 冯伟 朱俭 林尊琪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期827-832,共6页

利用柯林斯(Collins)传输公式和将硬边光阑展开为有限个复高斯函数之和的方法,分析了在静态高功率激光器系统中选取不同尺寸的空间滤波器小孔对谱色散匀滑(SSD)效果的影响,并且通过K.R.Manes等提出的统计光学模型,给出了存在相位畸变和... 利用柯林斯(Collins)传输公式和将硬边光阑展开为有限个复高斯函数之和的方法,分析了在静态高功率激光器系统中选取不同尺寸的空间滤波器小孔对谱色散匀滑(SSD)效果的影响,并且通过K.R.Manes等提出的统计光学模型,给出了存在相位畸变和振幅调制时小孔选取的模拟计算方法。数值模拟表明,在神光Ⅱ第9路多功能激光器系统中,目前使用的空间滤波器小孔会使部分色散光束的光谱成分被阻断,使得焦斑通量对比度从无孔时的22%增大到36%,影响光SSD效果;分析给出了满足光SSD使用的空间滤波器的小孔尺寸。 展开更多

关键词 谱色散匀滑 空间滤波器 柯林斯传输公式 硬边光阑 透镜阵列

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高斯反射率方形平凹腔激光模场的有限元分析 被引量：9

3

作者 凌东雄 李俊昌 管一弘 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期617-621,共5页

利用柯林斯公式和边界有限元方法 ,将方形球面镜腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对高斯反射率方形平凹腔的模场分布进行了数值计算。研究结果表明 ,高斯反射率方形平凹腔具有较好的选模性能 ,可以应用于高功率激光器以获得高质量的... 利用柯林斯公式和边界有限元方法 ,将方形球面镜腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对高斯反射率方形平凹腔的模场分布进行了数值计算。研究结果表明 ,高斯反射率方形平凹腔具有较好的选模性能 ,可以应用于高功率激光器以获得高质量的激光光束。 展开更多

关键词 激光模场 高斯反射率方形平凹腔 柯林斯公式 边界有限元法 光束质量

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高斯型变反射率圆镜平凹腔本征模场的矩阵分析 被引量：7

4

作者 凌东雄 伏云昌 樊则宾 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期25-28,共4页

利用柱坐标下的柯林斯公式 ,将圆镜平凹腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔的模场分布进行了数值分析 ,结果证明平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔具有良好的选模性能。

关键词 变反射率圆镜平凹腔 柯林斯公式 矩阵光学 光束质量 高斯分布 本征模场 CO2激光器

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余弦高斯光束通过含球差分数傅里叶变换系统的传输 被引量：6

5

作者 杨玉婷 张廷蓉 龚霞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期77-83,共7页

实际应用中球差作为一种普遍存在的像差,对光束在光学系统中的传输具有较大影响。为了研究球差对光束通过分数傅里叶变换系统后所产生的影响,基于柯林斯公式,推导出余弦高斯光束在有球差和无球差的分数傅里叶变换系统中的场分布,并以Loh... 实际应用中球差作为一种普遍存在的像差,对光束在光学系统中的传输具有较大影响。为了研究球差对光束通过分数傅里叶变换系统后所产生的影响,基于柯林斯公式,推导出余弦高斯光束在有球差和无球差的分数傅里叶变换系统中的场分布,并以LohmannⅠ型系统为例,进行数值模拟计算,研究了余弦高斯光束通过有球差和无球差的分数傅里叶变换系统后输出面的横向光强分布规律以及不同变换阶数和不同调制参数下轴上光强大小与球差系数的关系。结果表明,在分数傅里叶变换系统中,透镜球差对输出面横向光强分布有较大影响,并且正球差和负球差对横向光强的影响效果有明显区别。不同变换阶数和不同调制参数下透镜球差对轴上光强的作用效果不同。 展开更多

关键词 傅里叶光学 分数傅里叶变换 球差 柯林斯公式 余弦高斯光束

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高斯-谢尔模型光束在有色差的分数傅里叶变换系统中的光谱特性 被引量：4

6

作者 陈森会 张廷蓉 +3 位作者 黄永超 宋宏远 张伟林 李艳桃 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期86-93,共8页

基于柯林斯(Collins)积分公式,导出了高斯-谢尔模型(GSM)光束在有色差的分数傅里叶变换(FRFT)系统中的光谱传输表达式,并以Lohmann Ⅱ型系统为例,通过数值计算与分析,研究了色差大小、分数傅里叶变换阶数、以及相对横向坐标对输出面归... 基于柯林斯(Collins)积分公式,导出了高斯-谢尔模型(GSM)光束在有色差的分数傅里叶变换(FRFT)系统中的光谱传输表达式,并以Lohmann Ⅱ型系统为例,通过数值计算与分析,研究了色差大小、分数傅里叶变换阶数、以及相对横向坐标对输出面归一化光谱和相对谱移动的影响。研究表明,相对谱移动随FRFT阶数的变化而改变,色差的大小会影响相对谱移动的大小、光谱跃变发生的位置以及光谱跃变量的大小;相对谱移动随色差的变化而改变,在不同阶数的FRFT系统中,相对谱移动随色差的变化规律各不相同。此外,归一化的光谱和相对谱移动还随相对横坐标的变化而改变。 展开更多

关键词 分数傅里叶变换 色差 柯林斯公式 高斯-谢尔模型光束

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菲涅耳衍射及柯林斯公式的快速傅里叶变换计算 被引量：3

7

作者 李俊昌 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期529-532,共4页

在衍射的快速傅里叶变换 (FFT)计算中 ,为减小频谱混叠对计算结果的影响 ,应尽可能缩小取样间隔对函数进行离散。然而 ,大数目的取样对于容量有限的 FFT程序通常会形成困难。本文通过对频谱混叠能量及菲涅耳衍射积分的研究 ,提出误差跟... 在衍射的快速傅里叶变换 (FFT)计算中 ,为减小频谱混叠对计算结果的影响 ,应尽可能缩小取样间隔对函数进行离散。然而 ,大数目的取样对于容量有限的 FFT程序通常会形成困难。本文通过对频谱混叠能量及菲涅耳衍射积分的研究 ,提出误差跟踪计算方法。利用这种方法 ,只要用小容量 FFT程序 。 展开更多

关键词 衍射计算 菲涅耳衍射 傅里叶变换 柯林斯公式

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空心高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性 被引量：5

8

作者 黄永超 黎昌金 张新龙 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第3期177-181,共5页

利用柯林斯公式推导出空心高斯光束在梯度折射率介质中的传输公式,并利用此解析式进行数值计算和分析,讨论了梯度折射率介质对空心高斯光束传输特性的影响。结果表明,介质梯度折射率对空心高斯光束的传输性质有较大影响。

关键词 物理光学 空心高斯光束 梯度折射率介质 柯林斯公式 传输特性

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柯林斯公式的D-FFT计算 被引量：4

9

作者 李俊昌 《计算物理》 CSCD 北大核心 2008年第3期330-334,共5页

将柯林斯公式及其逆运算表示为卷积形式,导出对应的传递函数,讨论使用快速傅里叶变换(FFT)计算柯林斯公式时满足取样定理的条件,基于研究结果,给出光波通过一光学系统的衍射场计算及根据衍射场重建入射平面光波场的实例。

关键词 衍射计算 柯林斯公式 快速傅里叶变换

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空心锥状双高斯光束传输特性研究 被引量：4

10

作者 凌铭 董渊 +2 位作者 陈良 宁国斌 梁柱 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2920-2923,共4页

建立了空心锥状双高斯光束的模型。在空心高斯光束模型的基础上,由初始光场的光强分布,利用柱坐标下的柯林斯公式,导出了空心锥状双高斯光束经过傍轴光学系统的解析传输变换式由传输变换式计算分析了空心锥状双高斯光束在自由空间的可... 建立了空心锥状双高斯光束的模型。在空心高斯光束模型的基础上,由初始光场的光强分布,利用柱坐标下的柯林斯公式,导出了空心锥状双高斯光束经过傍轴光学系统的解析传输变换式由传输变换式计算分析了空心锥状双高斯光束在自由空间的可控传输特性,及在1,10和60m的截面光环的光强分布。用KNbO3双轴晶体进行实验,获得了空心锥状双高斯光束,外锥折射的锥角等于入射光会聚角。实验表明,当空心光束处于锥状发射状态时,空心光束的光环内黑斑面积随传输距离的增加而增加,实验结果与模型吻合较好。该研究为进一步设计制备基于空心锥状双高斯光束的新型激光元件提供了理论依据和设计参量。 展开更多

关键词 物理光学 空心锥状双高斯光束 柯林斯公式 外锥折射

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拉盖尔-高斯涡旋光束的传输特性研究 被引量：3

11

作者 侯乐鑫 耿滔 董祥美 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期374-379,共6页

从菲涅耳衍射理论出发,以自由空间为例,利用柯林斯公式推导出了任意阶拉盖尔-高斯涡旋光束的传播形式,证明了高阶拉盖尔-高斯涡旋光束在自由空间的传播能够保持其自身表达形式的不变性。此研究方法可以拓展到满足傍轴条件的任意光学系... 从菲涅耳衍射理论出发,以自由空间为例,利用柯林斯公式推导出了任意阶拉盖尔-高斯涡旋光束的传播形式,证明了高阶拉盖尔-高斯涡旋光束在自由空间的传播能够保持其自身表达形式的不变性。此研究方法可以拓展到满足傍轴条件的任意光学系统。对不同阶数的拉盖尔-高斯涡旋光束经过传输后的相位和强度分布分别进行了数值模拟,在传输的过程中,光束的等相位线发生了弯曲并且光束发生了扩散,依据传播表达式对其相位和强度的变化规律进行了分析。 展开更多

关键词 拉盖尔-高斯涡旋光束 传输 柯林斯公式 光学变换矩阵

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衍射受限光学系统激光光场的数值模拟 被引量：3

12

作者 凌东雄 李俊昌 李行一 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期284-286,共3页

采用沿衍射受限界面分割光学系统的方法 ,对衍射受限光学系统的激光光场进行数值计算 。

关键词 数值模拟 激光 光场 衍射受限界面 柯林斯公式 傅里叶变换 衍射光场

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光阑对部分相干光束轴向偏振特性的影响 被引量：3

13

作者 赵廷靖 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期424-426,433,共4页

为了对控制光束传播的质量提供理论依据,采用光束相干-偏振矩阵理论中柯林斯公式,对高斯谢尔模型光束经光阑衍射后的轴向偏振特性进行了理论研究和数值分析。结果表明,由于光阑衍射,使得高斯谢尔模型光束的偏振出现非均匀分布,光束偏振... 为了对控制光束传播的质量提供理论依据,采用光束相干-偏振矩阵理论中柯林斯公式,对高斯谢尔模型光束经光阑衍射后的轴向偏振特性进行了理论研究和数值分析。结果表明,由于光阑衍射,使得高斯谢尔模型光束的偏振出现非均匀分布,光束偏振度沿轴向出现振荡现象,并且随着光阑截断参量的减小、光束空间相干长度的增大以及传输距离的增大,振荡逐渐增强。相比之下,光束在自由空间沿轴向传输时,在近场区偏振度分布均匀,随着传输距离的增大、空间相干长度的减小,偏振度沿轴向分布逐渐增大。利用光阑可对部分相干光的轴向偏振传输特性进行控制,对实际应用有重要的参考价值。 展开更多

关键词 激光物理 高斯谢尔模型光束 相干-偏振矩阵 柯林斯公式 偏振度

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数字全息波前准确重建的实验研究 被引量：2

14

作者 向东 桂进斌 +3 位作者 刘超 郑立婷 楼宇丽 宋庆和 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期406-410,共5页

为了得到数字全息图波前的准确重建场,采用常见的波前重建算法进行实验研究和理论分析,得到了物光波通过非单一介质传播时的等效距离,并利用该等效距离修改常用波面重建公式中的相关参量,与柯林斯公式对数字全息图进行重建的结果进行比... 为了得到数字全息图波前的准确重建场,采用常见的波前重建算法进行实验研究和理论分析,得到了物光波通过非单一介质传播时的等效距离,并利用该等效距离修改常用波面重建公式中的相关参量,与柯林斯公式对数字全息图进行重建的结果进行比较分析,发现当物光波通过非单一介质时,采用等效距离修正的重建公式或者柯林斯公式均能得到准确的数字全息再现像。结果表明,采用等效距离对数字全息图进行波前重建的结果与采用柯林斯公式重建的结果一致,此方法能够简化光波通过非单一介质时对数字全息图的波前准确重建。该研究结果可为显微数字全息及数字全息检测应用提供有益的参考。 展开更多

关键词 全息 等效重建距离 柯林斯公式 衍射计算

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激光扩束系统衍射现象数值计算 被引量：2

15

作者 田兆硕 陈卫标 胡企铨 《应用激光》 CSCD 北大核心 2004年第1期43-44,共2页

本文在标量衍射理论的基础上 ,应用柯林斯公式数值计算了高斯光束经过通光口径较小的扩束光学系统后的光强分布 ,结果表明出射激光光束的束散角虽然可以压缩 ,但往往不是高斯光束 ,而是具有亮暗相间的多个环状光束。

关键词 激光扩束系统 标量衍射 柯林斯公式 数值计算 高斯光束

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异常空心光束在梯度折射率介质中的传输特性 被引量：2

16

作者 沈琦 王奎龙 《杭州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期537-543,共7页

基于柯林斯积分公式导出了异常空心光束在梯度折射率介质中的传输公式,给出了二阶矩定义下的光束宽度解析表达式.通过数值计算研究了异常空心光束在梯度折射率介质中及穿过介质后传输的强度分布和束宽变化的特性.结果表明,梯度折射率介... 基于柯林斯积分公式导出了异常空心光束在梯度折射率介质中的传输公式,给出了二阶矩定义下的光束宽度解析表达式.通过数值计算研究了异常空心光束在梯度折射率介质中及穿过介质后传输的强度分布和束宽变化的特性.结果表明,梯度折射率介质中的轴上光强分布、归一化的光强分布、光束剖面形状和光束宽度随着传输距离和梯度折射率系数变化呈周期性的变化,且梯度折射率系数越大,其变化速率越快. 展开更多

关键词 物理光学 异常空心光束 梯度折射率介质 柯林斯公式 传输特性

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Airy光束通过一维光子晶体的传输特性研究 被引量：1

17

作者 许森东 《浙江科技学院学报》 CAS 2019年第1期1-4,9,共5页

利用柯林斯公式推导出Airy光束通过一维光子晶体的传输解析公式,并利用该解析公式分析了Airy光束通过一维光子晶体的传输特性。研究结果表明,通过调控一维光子晶体的相关参数就可以实现对Airy光束的光强和自加速的控制。此研究结果为人... 利用柯林斯公式推导出Airy光束通过一维光子晶体的传输解析公式,并利用该解析公式分析了Airy光束通过一维光子晶体的传输特性。研究结果表明,通过调控一维光子晶体的相关参数就可以实现对Airy光束的光强和自加速的控制。此研究结果为人们实现对Airy光束的操控提供了一种新方法。 展开更多

关键词 Airy光束 光强 柯林斯公式 光子晶体

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不同空间分布光束通过聚焦光学系统传输特性的比较 被引量：1

18

作者 王伟平 吕百达 张大勇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期36-38,共3页

基于柯林斯公式和ABCD传输矩阵理论 ,在相同激光功率和初始束宽下 ,研究了不同空间分布光束通过聚焦光学系统的传输特性。结果表明 ,入口处不同阶次的超高斯光束在距离光学系统焦点一半的位置 (z=f/2 ) ,光强分布的差别很大 ,轴上光强... 基于柯林斯公式和ABCD传输矩阵理论 ,在相同激光功率和初始束宽下 ,研究了不同空间分布光束通过聚焦光学系统的传输特性。结果表明 ,入口处不同阶次的超高斯光束在距离光学系统焦点一半的位置 (z=f/2 ) ,光强分布的差别很大 ,轴上光强随着阶次的增加 ,先增加 ,然后减小至固定值 ;聚焦光学系统入口处超高斯光束的阶次越大 ,即光强分布越均匀 ,在光学系统的焦点位置 (z =f) ,光轴上激光强度越大 ,直至趋于固定值 。 展开更多

关键词 聚焦光学系统 超高斯光束 柯林斯公式 ABCD矩阵 光强分布 光束传输

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光学傅里叶变换系统频谱位置的一种简单推导方法

19

作者 邓晓鹏 向少华 +1 位作者 施振刚 文伟 《大学物理》 北大核心 2010年第10期24-26,共3页

以不同光照条件下各种光学傅里叶变换系统为研究对象,利用光学变换矩阵和柯林斯公式推导了其频谱位置所满足的条件.推导过程表明,该方法具有简单、便捷和容易在有限的课堂教学时间内讲解清楚的特点.

关键词 光学傅里叶变换 球面波 光学变换矩阵 柯林斯公式

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余弦高斯光束通过负折射率介质的传输特性

20

作者 许森东 《浙江科技学院学报》 CAS 2016年第3期182-185,共4页

在傍轴近似情况下,利用柯林斯公式计算出了余弦高斯光束通过负折射率介质的光强解析表达式。研究了负折射率材料工作频率和余弦高斯光束的调制参数对余弦高斯光束光强的影响。计算结果表明:可以利用负折射率介质的工作频率控制余弦高斯... 在傍轴近似情况下,利用柯林斯公式计算出了余弦高斯光束通过负折射率介质的光强解析表达式。研究了负折射率材料工作频率和余弦高斯光束的调制参数对余弦高斯光束光强的影响。计算结果表明:可以利用负折射率介质的工作频率控制余弦高斯光束的光强。此研究结果提供了一种控制余弦高斯光束传输特性的新方法和技术。 展开更多

关键词 柯林斯公式 余弦高斯光束 负折射率介质 光强

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