空气击穿机理研究

本文阐述了空气击穿过程的起始阶段和电离过程的物理机理,给出了击穿阈值的计算公式.并用一台调Q—YAG激光器和光延时装置研究了激光引诱空气击穿过程,首次获得该过程产生冲击波的最初阶段的时间序列分辨M—Z干涉图和阴影图.     

自聚焦透镜在全固态激光器中的应用

全固态激光器被广泛应用于光学传感、干涉测量、微波光电子等重要领域。为了分析自聚焦透镜在全固态激光器中的应用,本文介绍了LD光纤耦合端面泵浦Nd:YAG激光系统组成,利用自聚焦透镜的传输矩阵,根据ABCD公式,采用q参数,理论分析了自聚焦透镜对LD泵浦光束的传输特性。建立了LD端面泵浦固体激光系统,研究了泵浦光与振荡激光的模式匹配程度对激光器输出特性的影响。研究表明,自聚焦透镜用作全固态激光器泵浦光的耦合镜,可简化泵浦系统,提高泵浦光的耦合效率。     

直接测量自聚焦透镜折射率分布的新方法

在讨论测量自聚焦透镜折射率分布的现有方法的基础上 ,提出了一种直接测量自聚焦透镜折射率分布的新方法———横向干涉法 ,并重点在理论上对这种非破坏性测量的新方法进行了讨论 .     

环形激光束自聚焦效应的补偿研究

采用快速傅立叶变换,对高功率环形激光束在非线性介质传输过程中自聚焦环的形成与抑制进行了研究.结果表明,环形激光束在传输过程中容易形成自聚焦环,然而,当使用具有负折射率系数(γ<0)的非线性介质作为补偿材料,对非线性效应进行补偿,可以大大减小光束的累积B积分,有效防止环形激光束自聚焦环的产生.     

激光等离子体干涉条纹的图像处理方法研究

为了研究激光等离子体内部电子密度的分布,采用计算机图像处理方法对激光等离子体干涉条纹进行处理。利用Mach-Zehnder干涉仪采集激光等离子体干涉图。对得到的激光等离子体干涉条纹进行滤波和锐化预处理,然后利用二值化和细化等方法对降噪后的激光等离子体干涉图进行处理,得到等离子体干涉条纹的细化图。最后对细化后的干涉条纹偏移量进行Abel逆变换,得到激光等离子体电子密度径向分布。     

超高斯强激光在等离子体中传播的自聚焦

通过数值求解非线性近轴波方程, 研究了在等离子体中传输的超高斯强激光的自聚焦行为. 结果表明, 自聚焦形成的环在初始光束受到扰动时出现环分裂的现象, 同时由于自由电子的散焦作用, 使得自聚焦环被限制在某一特征尺度内.     

环形激光束自聚焦效应的补偿研究

采用快速傅立叶变换，对高功率环形激光束在非线性介质传输过程中自聚焦环的形成与抑制进行了研究．结果表明，环形激光束在传输过程中容易形成自聚焦环，然而，当使用具有负折射率系数（γ〈0）的非线性介质作为补偿材料，对非线性效应进行补偿，可以大大减小光束的累积B积分，有效防止环形激光束自聚焦环的产生．     

干涉法测量气体温度场的深入研究

研究了光学干涉方法测量气体的温度分布,组建激光干涉测量系统,通过实验得到有温度扰动的气体流场的干涉条纹,用CCD采集干涉条纹图,并对其进行傅立叶变换、相位提取和数值计算等分析处理,得出气体的温度场分布.光学干涉法可以实现高效、高精度、全场温度分布的测量,适用于工业应用中的温度测试.     

基于光栅信号控制干涉图数据采样方法研究

该文介绍了红外光谱仪的发展,给出常用He-Ne激光控制干涉图采样的方法,并提出了一种基于光栅信号控制采样的方法。在傅里叶变换红外光谱仪中,干涉仪是其核心部件。红外光谱图由干涉图进行傅里叶逆变换得到,必须对等距离光程差采样才能得到完整干涉图。光栅栅距与位移一一对应关系,不仅保证了等光程差采样,而且光栅副与干涉仪集成,便于红外光谱仪系统小型化。     

脉冲啁啾对空间小尺度自聚焦影响的实验研究

实验研究了二硫化碳（CS2）中受到衍射调制的啁啾脉冲激光的小尺度自聚焦以致分裂成丝过程,并且进行了数值模拟．通过实验分析了不同脉冲线性啁啾（频谱相同,展宽不同脉冲宽度）时的调制增长过程,结果表明脉冲啁啾增大,小尺度自聚焦引起的调制增长延缓,发生小尺度自聚焦的平均输入功率也相应增加．     

自聚焦成象透镜

本文从光学成象理论分析了自聚焦透镜的原理,对日本板硝子(株)研制的自聚焦透镜列阵(SLA)的类型及特性进行了介绍,文章对自聚焦透镜的光学参数和外形尺寸计算方法作了讨论,并且对自聚焦透镜列阵的成象质量和测量方法进行了分析,文末提出了自聚焦透镜列阵在复印机设计和装配调整工作上允许接受的误差范围。     

石英光纤中的强光自聚焦效应

讨论了石英光纤中的高阶非线性效应，并计算了石英介质中强光自聚焦效应的临界功率及消除非线性效应所需的功率。     

一种新型微分滤波器

用二元光学的方法将具有滤波功能的交叉光栅和具有聚焦功能的菲涅波带片组成一个复位相型元件，用它对光学图像微分，具有光路简单、调节方便、衍射效率高、效果良好等优点。     

多模光纤自聚焦光场环直径的精确确定

本文导出一个计算多模光纤自聚焦光场环直径的精确公式。由该公式预言的结果和实验值符合得极好。     

BSO晶体空间光学双稳态的理论分析

本文对基于ＢＳＯ（硅酸铋）晶体的电控自聚焦效应实现空间光学双稳态进行了理论分析，在理论上给出输出光强随输入光功率变化的“Ｓ”形关系曲线．     

Z扫描法中的热致非线性和激发态非线性的数值模拟

本文用速率方程和声光方程从理论上数值模拟了纳秒领域下光学非线性材料在激发态非线性和热致非线性共同作用下的Z扫描曲线,并分析了在不同激光脉冲能量、脉冲宽度下以及在不同的溶液中这两种非线性机制相互竞争对材料的折射性质的影响。数值模拟结果的表明,随着条件的变化,材料的自聚焦或自散焦性质有可能发生转变。     

五次非线性对光孤子传输的影响

光孤子传输中的高阶非线性效应一直是光纤通讯发展的制约因素,本文从理想基态光孤子传输方程入手,以数值方法、傅里叶变换为手段,以MATLAB为工具,模拟五次非线性对光孤子传输的影响.通过编程模拟得到结果,在入射功率较大的时候(我们取50 W),此时五次非线性效应不可忽略,有γ20时,它将抑制高阶孤子的形成,为自散焦现象;当γ20时,它将促进高阶孤子的形成,为自聚焦现象.同时γ2会导致脉冲产生侧峰.     

超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用中快电子流聚束现象的研究

本文通过建立一个超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用的简单模型，讨论了相互作用过程中的快电子流聚束现象，得到了产生快电子流聚束的条件以及快电子流聚束后的半径所满足的关系．     

MAXWELL鱼眼微球透镜准直性能的研究

球对称梯度折射率(Gradientrefractiveindex,GRIN)微球透镜具有体积小、光路短、外形易加工、使用易调整,且无螺旋光线、像差小等优越光学性能[1],在微型光学系统和集成光学中具有诱人的应用前景。本文研究了MAXWELL鱼眼微球透镜对由光纤端部出射的发散光束的会聚作用。计算结果表明,若将该种透镜用于光纤耦合准直器,其准直效果将优于由均匀介质球构成的相应系统。     

空间啁啾对非线性“热像”的影响

基于无像差自聚焦理论,在远场及光学薄近似条件下,分别利用解析和数值模拟方法研究了空间啁啾高斯光束通过自由空间和非线性介质时形成的“热像”效应,讨论了啁啾系数对非线性“热像”的影响.结果表明：啁啾系数对非线性 “热像”的位置和强度都有较大影响,使用负啁啾小口径高斯光束可以在很大程度上抑制非线性“热像”强度,同时调整啁啾系数C改变“热像”位置,使之偏离下游光学元件,从而可以确保光学系统安全运行.