高斯光束通过离焦望远镜系统的变换

文章应用复参数表示和ABCD定律,讨论高斯光束通过离焦望远镜系统的变换问题,其结论对实际操作有指导意义。     

高斯光束在β-BaB2O4晶体中的传播

高斯光速是赫姆霍兹方程在缓变振幅近似(SVA)下的一个特解,能很好地描述激光光束的性质.本文使用高斯光束的复参数表示和ABCD定律研究了高斯光束BBO晶体中的传输变换规律,为进一步掌握高斯光束在晶体非线性效应下的变换规律打下了良好的基础.     

截断参数对透镜衍射场分布的影响

基于菲涅尔衍射积分和将硬边孔径函数展开成有限项复高斯级数方法推导出了计算透镜衍射光强分布的解析表达式.所得的解析表达式克服了直接计算衍射积分的困难.应用这个表达式研究了截断参数(透镜的半径与高斯光束束腰半径的比值)对透镜衍射场分布的影响.数值结果显示,由于透镜的孔径对高斯光束的截断使得焦点向着透镜迁移,截断参数愈大,焦移量愈大,成像光斑愈大.     

多程环形腔小孔耦合输出模式的理论分析

利用多元件腔的衍射积分方程及光学ABCD定律,得出了多程环形腔小孔耦合输出模式的相关计算公式,理论分析和失代法数值计算表明,低阶贝塞尔光束是适合多程环形腔的稳定模式,数值计算给出了低阶贝塞尔光束的抽耗特性和输出特性随腔参数的变化规律。     

异常空心光束通过环形硬边光阑的传输特性

通过把环形光阑函数展开为复高斯函数的方法,利用柯林斯衍射积分公式,推导出了异常空心光束通过环形光阑的传输近似解析公式.通过数值计算,对异常空心光束通过圆环形硬边光阑的传输特性进行了研究.结果表明,衍射特性与光阑宽度、光阑内径等参数密切相关.其结果对控制光束和光学系统设计具有一定的参考价值.     

厄米高斯光束在带硬边光阑分数傅里叶变换光学系统中的传输

基于硬边光阑可以展开为复高斯函数的有限级数和,得到厄来高斯光束通过带硬边光阑分数傅里叶变换光擘系统后在输出面上的先场分布的近似解析表达式,讨论了光束参数对光束传输的影响,并用Mathematica软件绘出了光强分布图,通过与直接从衍射积分得到的光场分布的结果做数值计算比较,可以看出此方法可以显著提高计算效率.     

高斯光束的透镜变换在动态高温校准系统巾的应用

基于基模高斯光束衍射倍率因子M2近似为1这一条件,利用几何光学成像原理来模拟基模高斯光束通过透镜的成像规律,给出了一种计算透镜像方光轴上不同点处高斯光束光斑半径的简便方法。该方法通过选取合适的物距lc,高斯光束的衍射倍率因子M2近似为1,激光束经透镜聚焦与普通平行光束的聚焦过程相似,符合几何光学成像原理。通过几何光学方法和ABCD定理推导出了高斯光束光斑半径表达式,并进行数值计算,利用MATLAB软件对数值进行拟合。拟合结果表明;此方法计算出的光斑半径符合较好,满足瞬态高温测量中探测器光敏面对激光光斑尺寸的要求。     

高斯涡旋光束在ABCD光学系统中的传输

 为了研究高斯涡旋光束在ABCD 光学系统的传输演化规律,基于广义惠更斯菲涅耳积分公式,推导了拓扑荷为+1 的高斯涡旋光束经ABCD 傍轴光学系统传输的解析表达式,并数值模拟和分析高斯涡旋光束在自由空间传输中4 个观察平面上的光强分布和相位分布的特点.结果表明:随着传输距离的增加,高斯涡旋光束的光斑尺度明显增大,但光强也随之减小;同时从相位奇异点发出的等相位线由射线变成弧线,最终形成螺旋线结构.     

椭圆厄米-高斯光束通过含有硬边光阑的分数傅立叶变换

将硬边光阑展开为复高斯函数,利用高斯光阑的ABCD矩阵形式来描述复高斯函数,推导出椭圆厄米-高斯光束通过硬边光阑分数傅立叶变换系统的光强分布近似解析公式.利用该公式对椭圆厄米-高斯光束光强进行了数值计算,研究分数傅立叶变换阶数、厄米多项式模数以及光阑尺寸对光强的影响.     

高斯光束圆孔衍射特性

把圆孔光阑窗口函数展开为有限复高斯函数和,用Collins积分公式导出了高斯光束圆孔衍射光场分布的近似解析表达式.经计算机数值计算,分析了轴上光强和不同衍射区观察面上的光强分布,研究了轴上任意点的光强随圆孔半径变化的关系.指出轴上存在"衍射焦点".     

厄米—高斯光束通过光学系统的传播

运用以惠更斯－菲涅尔原理为基础提出来的取样理论，来计算厄米－高斯光束ＴＥＭ１１，ＴＥＭ１２，ＴＥＭ２和ＴＥＭ２２通过可由ＡＢＣＤ转换矩阵描述的光扩仪系统传播的衍射图案。     

复宗量双曲余弦-高斯光束的束传输因子与传输性质

引入了一类新的复参数双曲余弦-高斯光束，给出了这类光束的束传输因子（M^2-因子）的解析表达式，并就这类光束在一阶傍轴光学系统中的传输特性进行了讨论。与实参数双曲余弦-高斯光束相比，这关复参数双曲余弦-高斯光束呈现出了新特性。     

高斯光束的计算机模拟

应用惠更斯 费涅尔原理推导出高斯光束的表达式,用ＢＡＳＩＣ语言编程模拟了高斯光束在谐振腔中的动态传输过程,并可通过动态传输的模拟,改变腔的参数,获得理想的高斯光束．     

斜细高斯光束经光学系统传播的像散和场曲

根据高斯光束传输的ＡＢＣＤ定律和几何光学中的杨氏公式推导斜细光束传递矩阵，从而进行像散光束的变换，并进行像散和场曲的计算，利用公式对激光束扫描聚焦物镜进行计算，得到满意的结果。     

多变量高斯差分的风格化方法

针对扩展的高斯差分参数可控性的特点,提出了一种基于参数调整的风格化方法.该方法定义输入图像的ETF流,在基于此ETF流的基础上同时进行梯度轴和流线轴的高斯差分滤波.通过对参数进行调整,得到一系列的风格化效果:包括铅笔画、炭笔画、反走样以及反向边缘的效果.实验结果表明,该方法实现简单,风格多样,效果比单一系统更为理想.     

拉盖尔—高斯光束通过双透镜聚焦系统的传播

运用惠更斯－菲涅尔原理和取样理论,推导了拉盖尔－高斯光束通过可由ＡＢＣＤ转换矩阵描述的双透镜聚焦系统传播的循环求和公式．利用计算机编程计算了拉盖尔－高斯光束通过上述光学系统传播的衍射图案     

远场高斯平面波折射时光斑演化特性的研究

讨论了高斯光束的远场行为,给出了传播方向为任意方向、等相面为平面、幅度呈高斯分布的高斯平面波的一般表达式.分析了高斯平面波在介质分界面处的反射与折射现象:其波矢满足均匀平面波的折射反射定律,振幅最大值满足均匀平面波的菲涅尔公式.但光斑将发生演化,由圆形演化为椭圆,椭圆光斑的长短轴取决于入射介质和折射介质的折射率之比.最后给出了入射光的场强同时包含垂直入射面分量和平行入射面分量时反射波与折射波的一般表达式.