大气湍流强度对受限拉盖尔高斯光束轴向光强分布影响的模拟

由Huygens—Fresnel原理,给出了在大气湍流中受到发射圆孔限制的拉盖尔高斯光束轴向光强的表达式．运用MAPLE模拟,得到了不同湍流强度、不同波长、不同发射圆孔孔径下轴上光强的分布图形．结果表明：在不同的拉盖尔高斯光束阶数下,轴上光强在近场发生振荡,幅度随湍流的增强而降低,周期随传输距离的增加而拉大,在远场,随着传输距离的增加,振荡逐渐消失,光强下滑平稳;最后一个平均光强极大值大小与湍流强度关系密切,湍流弱,其大小变化小,孔径大,其位置远;阶数大或波长相对长,轴上光强相对高．     

谐振腔参数对激光输出的影响

光学谐振腔作为激光器的重要组成部分,为激光振荡提供正反馈。谐振腔的参数直接影响激光的输出特性,如输出功率、频率特性、光强分布(模式)以及光束发散角等。本文通过实验分别对不同激光器的谐振腔参数进行改变,利用实验数据和结果进行分析,得出激光器最佳输出的谐振条件。     

激光光斑能量分布的MATLAB处理方法

使用MATLAB对激光光束能量密度分布的处理,是空间整形实验中进行整形效果分析评估的有效途径。文章重点介绍了MATLAB用于激光光斑能量分布检测的处理方法,实验中用CCD拍摄了倍频YAG激光斑,通过用该分析方法对所拍摄的光斑进行了处理,成功的得到了光斑的能量密度分布,给出了光斑能量分布图,形象地反映了光斑不同区域能量的分布。     

激光辐照多年生黑麦草种子的生物学效应初探

通过对不同剂量He-Ne激光辐照多年生黑麦草(守门员)种子产生的生物学效应,结果分析表明,低剂量的He-Ne激光辐照能显著地提高多年生黑麦草种子活力,而高剂量有明显地抑制种子活力的作用,He-Ne激光辐照亦可提高多年生黑麦草越夏能力和抗旱能力即抗逆性。     

无衍射光束簇

波动方程在笛卡尔坐标系、圆柱坐标系、椭圆柱坐标系及抛物线坐标系下可求得无衍射解,分别是余弦(Cos)光束、贝塞尔(Bessel)光束、马蒂厄(Mathieu)光束和抛物线(Parabolic)光束,它们组成了无衍射光束家族(又称亥姆霍兹光束).介绍这4种光束的具体表达式及光强分布图和自重建过程.最后,对4种无衍射光束进行比较,总结了无衍射光束的应用热点,并展望未来.     

激光光束质量分析与参数测量实验

应用CCD阵列配合图像处理软件实时获取了波长为632.8nm的He-Ne激光光斑,通过数值方法确定了该He-Ne激光的光腰半径及远场发散角,测量结果与理论数据相符。实验加深了学生对高斯光束基础理论的理解,并提高了学生的实验室动手能力。     

6328 He-Ne激光对啤酒酵母的生物刺激作用

罗辽复教授研究了分子构象与电磁场的相互作用,建立了电磁辐射下分子构象变换的量子理论.根据这一理论,可以很好地解释大肠杆菌、酵母菌的生长率对于微波电磁辐射的频率依赖关系.冯启元教授等研究激光对枯草芽孢杆菌的作用时,证实了Ar~ 激光对枯草芽孢杆菌作用的频率依赖性,研究结果还表明6328(?)He-Ne激光对枯草芽孢杆菌的作用与照射剂量有关.我们以啤酒酵母作为实验菌,研究了6328(?)He-Ne激光对处于旺盛生长期的啤酒酵母的生物刺激作用,发现     

理想轴棱锥与圆顶轴棱锥对无衍射光束的聚焦特性

分析圆顶轴棱锥与理想轴棱锥对Bessel光束的聚焦特性.基于广义的惠更斯-菲涅耳衍射积分理论推导出Bessel光经过理想轴棱锥和圆顶轴棱锥后的光强表达式,并对理想轴棱锥与圆顶轴棱锥聚焦的Bessel光束的传输特性进行描述,数值模拟不同截面下的光强分布图和径向光强分布图.研究结果表明:圆顶轴棱锥和理想轴棱锥都可以产生周期性的局域空心光束(Bottle beam),但是相比于理想轴棱锥,圆顶轴棱锥所产生的Bottle beam周期较短,并且中心光强较强,暗斑尺寸较小.     

激光谐振腔光场及远场分布的数值模拟系统

利用数值迭代法和有限元法,对激光圆形镜球面谐振腔的光场分布及远场光束进行数值求解。采用Matlab编写了具备图形化用户界面(GUI)的功能全面的激光谐振腔模拟系统,系统可以选择和设置谐振腔类型及谐振腔参数等。系统运行后给出谐振腔内光场达到稳定状态时的渡越次数、腔镜上光场振幅和相位分布以及远场光强分布的三维图像。对输出镜反射率均匀分布以及输出镜反射率沿径向逐渐降低的激光谐振腔模式及远场光强分布进行模拟并做了对比分析,结果表明,输出镜反射率变化的激光谐振腔模式形成较快,远场光强分布更集中。     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

一种提高激光光束强度分布检测精度的算法研究

提出了一种新的提高测量激光光束横向强度分布的方法.利用取样窗口内被测量点光强度值是取样窗口的小区域强度积分值的特点和相邻取样窗口的小区域强度积分值的积分区域的相互交迭的性质,借助于线性方程组理论,可提高激光光束横向强度分布测量方法的精度;采用该算法对多种模式的高斯光束进行了模拟比较计算,在不改变取样窗口大小的情况下,光束强度分布的精度有了明显提高.     

用OpenGL模拟基横模高斯光束光强分布

利用OpenGL技术模拟了基横模高斯光束截面光强分布的方法及相关实现方法。采用三角形图元带构建三维模型,并利用虚拟球实现了三维模型的旋转,直观地显示出光束截面光强分布的三维模型,最后讨论了其在测量领域的应用前景。     

激光场中He+离子的电离行为

本文主要讨论了单色激光场中激光强度和频率对He 离子电离的影响 .利用短时指数传播子对称分割法和快速傅立叶变换技术 ,数值求解了一维的含时Schr dinger方程 .结果表明 :激光强度对于电离的变化起到了决定性的作用 ,随着激光强度和波长的变大 ,增强电离现象越来越明显 ,电离率不断变大 ,但是大到一定的值时 ,电离达到饱和 .我们采用准静电场电离模型合理解释了这些现象。     

大功率半导体激光阵列远场光强分布研究

针对Bar和Stack两种类型激光器,运用双峰模型,对各个发光单元的光强进行非相干叠加,得出Bar和Stack两种激光器的远场光强模型,并根据此模型模拟出Bar和Stack的远场光强分布。分别定量描述了Bar和Stack光强分布均匀的区域以及开始出现类似单发光单元的双峰分布的位置,并给出了相应的经验计算公式。利用这些公式以及器件数据手册给出的参数即可方便的计算出Bar和Stack的均匀区域以及出现类似单发光单元的双峰分布的位置。理论分析与实验结果基本吻合。可为Bar和Stack在实际应用中设计光学系统以及光束质量评价提供理论依据。     

矩形波导管均匀高斯光束的初步理论研究

波导管均匀光束能量分布是一种经济实用、方便可行的方法,在激光LIGA(德文缩写:深度X射线光刻、电铸成模、微塑铸)、激光微成型等新兴领域有着重要的应用,然而关于波导管均匀准分子、固体激光光斑能量分布的理论研究还没有成熟可靠的方法.本文提出了一种基于经典光线传播的均匀光斑能量的简单模型,探讨了一维高斯光束经矩形波导管后的能量分布均匀性问题,得到了波导管均匀光斑能量的表达式,阐明了经矩形波导管后光斑横截面能量分布与透镜、波导管尺寸以及输出截面的关系,为实验中波导管的加工、实验设计提供了理论依据和指导.     

高功率半导体激光器阵列远场光束特性研究

为研究高功率半导体激光器阵列(HLDA)远场光束分布和传输特性,基于亥姆霍兹方程的远场解,提出HLDA的远场分布模型.实验表明:测试数据与理论模型吻合很好,在95%能量分布区域内,HLDA理论模型拟合测量数据的误差小于5%.基于该理论模型,仿真分析了HLDA光束截面光强分布、传输中心轴光强分布、光束束宽等特性.     

双曲柱面-平面透镜的准直性能

根据光线传播的基本原理,通过计算和推导,用解析式表达并讨论了半导体激光器快轴方向发散光束通过双曲柱面-平面透镜后的准直特性、光强分布和半宽度。本文的讨论为正确认识和使用微双曲柱面-平面透镜,改善半导体激光快轴方向光束的发散,提高光束质量提供了理论依据。     

乘性噪声和注入信号对单模激光一级相变类比的影响

从含有注入信号的单模激光场的增益-噪声模型出发,得出激光场的定态强度分布函数。讨论了不同乘性噪声取值下的单模激光场一级相变参数区域图的变化,并给出了定态强度分布函数关于光强和注入信号关系的三维变化趋势图。     

单缝衍射光强分布的异常分析

该文对单缝衍射实验光强分布曲线次极大值不对称和左右两侧条纹宽度不对称的现象进行分析,并提出了改进方法。     

基于高斯模型的侧入式平板灯优化设计

为了提高侧入式平板灯亮度和均匀度,利用高斯分布函数的钟型曲线与光强分布为反相的特点,采用基于高斯模型优化网点分布的方法进行网点半径及间距设计;利用光损函数对LED灯珠进行排列,利用TracePro对光强幅度图进行分析,完成了圆形侧入式平板灯设计实验。实验结果表明,采用高斯模型优化的网点分布方法可使平均亮度达5 452 cd/m~2,均匀度提升至90%,优化后的模型表现出良好的性能优势,可以进行实际应用。