脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法。方法　通过分析脉冲激光光束和CCD测量系统的特点,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法,并通过对钇铝石榴石(YAG)激光光束质量的评价实验加以验证。结果　成功地在不同脉冲频率下对YAG脉冲激光光束质量进行了评价,并计算出光束质量因子的数量级为10。结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的。     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

脉冲激光束质量的同步测量

研究评价脉冲激光束质量的同步测量方法,方法通过分析脉冲激光光束和ＣＣＤ测量系统的特点,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法,并通过对钇铝石榴石激光光束质量的评价实验加以验证。结果成功地不同脉冲频率下对ＹＡＧ脉冲激光光束质量进行了评价,并计算出光束质量因子的数量级为１０。     

双折射楔对干涉斑纹的偏振匀滑

作者对双折射楔及其阵列匀滑随机相位板所产生干涉斑纹的特性进行了理论分析和数值模拟,计算了当光楔在选取不同楔角时远场光斑的二维光强分布,以及具有不同单元数目的双折射楔列阵对光束的匀滑效果,计算结果表明,当光楔使两焦斑图样分开足够大时,光楔对远场光斑具有良好的匀滑效果。     

基于格林函数法研究分数阶Bessel-Gaussian光束近场传输

为揭示FBG(fractional-order Bessel-Gaussian)光束在近场传输时的光强和相位演化情况，基于光传播的独立性和叠加性原理，通过引入虚光源点，并结合格林函数法，严格推导了FBG光束的非傍轴积分表达式，并进一步利用非傍轴下的各阶修正解，精确计算了FBG光束轴上的光强分布.计算结果表明：对于分数阶Bessel-Gaussian光束的远场传输，利用经典的傍轴近似理论可以得到准确的计算结果，但在近场传输时，傍轴近似理论的计算结果误差很大，只有利用非傍轴修正解才能精确研究FBG光束的近场光学传输.研究结果为将FBG光束更好地应用于近场光学奠定必要的理论基础.     

多光束点光源干涉的研究

运用光的干涉理论，分别讨论了点光源在平板厚度不均匀情况下的光强分布、条纹及特征,分析了多光束干涉对光强分布和条纹的影响，并推导出测量平板楔角的一种新方法。     

重复频率3Hz、100mJ高光束质量钕玻璃放大器的研制

研制了具有放大纳秒方形激光脉冲的高光束质量、高稳定的激光二极管(LD)抽运的钕玻璃激光放大器。为了获得较高的输出能量,采用LD泵浦的"串联式双程放大"高增益组件进行能量放大。为了获得高光束质量的光斑,利用液晶空间光调制器(LCSLM)对光束近场分布进行空间整形,使之产生特定的空间分布,进而对后级放大器增益不均匀性进行光学预补偿。放大器工作波长为1 053nm,工作频率为3 Hz,输入1nJ的3ns方形激光脉冲,输出激光脉冲能量为100mJ、光束口径为10mm×10mm的方光斑,能量不稳定度小于2%(均方根),净增益大于109。光束的近场调制度小于1.3∶1,远场焦斑衍射极限小于2DL,远场角漂移小于9.5μrad。     

半导体激光器激光光束的研究

分析了半导体激光器的特征,从激光束的半宽度和激光光束发散角两个方面分析了高斯光束的结构特性,研究了激光束通过薄透镜的变换规律,求出会聚后高斯光束腰的宽度和位置,根据束腰位置与焦距的大小关系讨论了高斯光束的聚焦问题.研究了利用柱面透镜对激光光束的准直整形实验原理及实验装置、方法,在此基础之上讨论了激光光束发散角的测量方法.     

产生长距离Mathieu光束的方法

设计一套提高Mathieu光束无衍射距离的光学系统,并进行数值模拟.根据传统的方法,利用轴棱锥聚焦椭圆高斯振幅调制的平面波产生Mathieu光束;同时,基于凹透镜对光束的发散特性,将其放置在轴棱锥的前方,使Mathieu光束的无衍射距离得到提高.使用Mathcad软件进行模拟,并将新系统与传统方法对比.结果表明:利用凹透镜系统,可以得到无衍射距离大、质量较高的Mathieu光束.     

高斯光束参数简介及束腰的快速测量计算

从实用观点介绍了高斯光束的概念及相关参数,如高斯光束的束宽、瑞利距离、共焦参数、"M2"值、光强分布、光斑的有效面积及能量密度等。利用高斯光束的数学特征,将其转换成误差函数的表征形式,介绍了一种测量高斯光束腰斑尺寸的方法——90/10刀口法,这种方法只需测量90%,及10%,的透过光强,与孔径法、CCD扫描法、曲线拟合法等其他测量方法相比更快速、更简便、更精确。     

无衍射光束自重建的两种方法

利用透镜聚焦法与障碍物重建法实现无衍射光束的自重建,对无衍射光束自重建的传播特性及其光强分布变化进行数值模拟.结果表明,利用聚焦透镜与障碍物都可以使无衍射光重建,但重建后的无衍射光束的中心光斑的光强都较重建前弱,且光斑半径较大,亮环也较稀疏.利用聚焦透镜实现重建,只要加另一透镜进行矫正,便可得到光束质量非常好的无衍射光,且无衍射距离较重建前更长.利用Bessel光经障碍物重建,无需借助额外的实验装置,便可方便地对粒子进行捕获,而且重建后的无衍射光经过障碍物可再重建.     

计算全息法产生暗中空光束的原理、实验及其应用

综述了采用计算全息法产生Doughnut型空心光束、聚焦空心光束、Laguerre-GaUSS光束和高阶Bessel光束等暗中空光束的基本原理、方法和实验及其最新进展,并简单介绍了暗中空光束在微米粒子的光学囚禁与操控以及原子、分子光学等领域中的应用.     

双光束克尔型非线性色散介质中的量子非破坏测量

双光束克尔型非线性色散介质中的量子非破坏测量汪凯戈（北京师范大学物理系１００８７５）量子非破坏（ＱｕａｎｔｕｍＮｏｎｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ，简称ＱＮＤ）测量是一种实现对被测信号低于真空量子噪声水平，并且在测量过程中信号不会被退化的非经典测量方法。光学系...     

角偏振艾利光束的紧聚焦特性（英文）

基于矢量衍射理论,研究了角偏振艾利光束的紧聚焦特性.角偏振艾利光束紧聚焦后可以形成光瓶.光瓶的场分布受到入射光束半径β和主极大条纹的初始角θ0的调制.通过调整β和θ0,在光束的焦点附近会形成一个聚焦孔径是0.6λ,聚焦深度约为120λ的亚波长暗通道.这种超长暗通道具有广泛的应用前景,可以应用于原子光学,医学和大气科学.     

扩束平行激光测定薄透镜焦距

以氦氖激光作为光源,将单束窄光束平行光经扩束系统扩展为宽光束平行光后,垂直照射待测薄透镜,利用特殊光线性质及几何关系分别测定了薄透镜(凸透镜和凹透镜)的焦距。此方法实验原理简单,容易理解,操作方便,容易掌握,且测量准确,是一种比较实用的测量方法。这将进一步拓展测量薄透镜焦距的方法,为大学生综合性、设计性实验项目提供更为开阔的思路和方法。     

近场声聚焦波束形成与波束零陷研究

为分析舰船各部位辐射噪声源分布情况,采用近场聚焦波束扫描声图被动定位法,对测量区内各个位置进行逐点波束扫描,根据各点波束输出功率绘制噪声源的分布图.提出近场波束零陷形成方法,在强辐射声源位置形成波束指向性零点,减少其对其他部位波束扫描的影响.仿真结果表明:该方法提高了对弱声源信号的检测和定位能力,改善了聚焦波束扫描声图质量.     

干涉条纹抖动误差的消除方法探讨

针对不可避免的激光光束的指向误差带来的干涉条纹抖动,去除干涉图像高频部分从而找到干涉条纹抖动量并进行误差消除.在非局域空间光孤子大相移的测量实验中,运用此方法,成功地得到了消除激光器指向误差的相位随功率的变化图,从而实现了非局域空间光孤子大相移的测量.     

高功率激光光束的光束质量及聚焦

介绍激光光束的光束质量定义，讨论高功率激光光束的光束质量及其描述和激光光束经透镜的聚焦。     

涡旋光束的轨道角动量双缝干涉实验研究

利用计算机全息振幅二元光栅对基模高斯光束进行衍射,实验产生不同阶次拉盖尔-高斯（Laguerre-Gaussian,LG）涡旋光束,用得到的不同阶的LG光束进行双缝干涉实验,根据采集到的干涉条纹扭曲方向及条纹扭曲程度实现涡旋光束轨道角动量的测量,通过调整实验光学系统,分析了LG光束轨道角动量的测量精度.结果表明,基模高斯光束束宽与全息光栅尺寸的合理选择会影响到生成的涡旋光束质量.在确定基模高斯光束束宽的情况下,双缝间距与光束束宽的比例为1：1.5时,双缝对生成的LG光束干涉条纹扭曲效果明显,LG光束轨道角动量测量误差最小.     

利用计算全息光栅产生的涡旋光测量物体变形

利用计算全息(CGH)光栅产生的涡旋光束拉盖尔-高斯(LG)光束进行离面位移测量。基于二元叉形光栅产生LG光束的理论,将产生的LG光束作为参考光,加入一束平面光作为物光,设计了离面变形测量实验方案。利用物光和参考光的干涉进行物体变形测量,推导出物体变形前和变形后的干涉光强公式。通过数值计算,分析了利用LG光束进行变形测量的原理。数值模拟实验结果与理论结果基本一致,表明利用CGH叉形光栅产生的高纯度的LG光束可以进行物体变形测量。