杨氏实验中时—空相干性的探讨

本文讨论了准单色扩展光源在杨氏实验中形成的干涉场是由光源的时一空相干性共同决定的。并且讨论光源辐射频宽和空间有限大小对产生的干涉图样的分布和清晰度的影响。     

飞秒脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性分析

由Kogelnik单色衍射效率公式推导出了飞秒激光脉冲光在弱耦合情况下的衍射效率频谱,分析了飞秒激光脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性。衍射光的频谱分布与读出飞秒脉冲的宽度Δτ、体全息光栅的周期Λ,厚度d以及晶体折射率调制度Δn0有密切关系。通过控制光栅的写入和读出过程,选择适当的参量数值,可以得到不同衍射强度和不同频率成分的衍射光。对于研究飞秒脉冲光通过光折变光栅传播特性以及飞秒超短脉冲用于光学信息处理有应用意义。     

用可见度研究光的叠加规律

先介绍可见度的概念,然后用来研究几类重要的光波整加现象,如干涉、衍射中的光波的空间相干性和时间相干性,准单色光和双谱线的测定问题等。这样的分析,方法简便,理论清晰,便于实验观测,还澄清了物理光学中的一些模糊概念。     

光的空间相干性

本文以杨氏双缝干涉实验为例,说明影响光的干涉效应的另一重要因素——空间相干性。     

薄膜干涉的定域下限

本文从光的空间相干性出发,导出了薄膜干涉的条纹定域下限轮廓,并对均匀等厚空气薄膜情况进行了具体计算,最后给出实验结果。     

光波的空间相干性分析与研究

文章从杨氏干涉实验出发，揭示了光波空间相干性的物理本质。同时指出平面波在自然界根本不存在，存在的是具有一定空间频率和一个有限空间频谱宽度的准平面波。分析了空间频谱具有有限宽度的原因。进一步指出空间频谱宽度与相干面积成反比，空间频率越高的光波偏离光轴的角度越大，空间频谱宽度越大的光波，其衍射发散角越大．     

脉宽对飞秒激光辐照产生温度场的数值模拟

为了研究脉冲宽度对飞秒激光辐照金属后产生的电子和晶格温度场以及平衡时间的影响,基于双温耦合理论,采用有限元方法,考虑激光的空间和时间分布,数值模拟高斯分布的飞秒激光辐照金属表面产生的温度场.给出了双温方程及数值模型,得到金属材料中电子和晶格的温度场.结果表明飞秒激光的脉冲宽度不仅影响某一点处电子和晶格温度的上升速度和最...     

用可见度来讨论两束部分相干光的干涉场

本文以非相干的准单色平面光源作为初级光源,分析了由它分解成的两束部分相干光形成的干涉场。用干涉条纹的可见度讨论了干涉场的特征,且说明了可见度与光源的单色性和大小的关系。     

飞秒激光声光扫描

飞秒激光的声光扫描具有快速、高精度和高重复性的优点，在显微成像、微细加工和光存储等领域具有广泛的应用前景，但受到严重色散效应的制约．该文综述了飞秒激光声光扫描研究的最新进展，给出了飞秒激光经声光扫描后的时空间色散与时间色散效应基本描述，介绍了飞秒高斯脉冲经声光扫描后脉冲宽度演化的理论进展，分析了各种用于飞秒激光声光扫描的色散补偿技术的特点，最后介绍了目前面临的挑战．     

用改进型空间编码SPIDER系统测量复杂脉冲的准确性分析

与现有多种SPIDER装置相比,提出的改进型空间编码SPIDER系统在测量结构复杂的超短脉冲方面具有优势。借助数值模拟,以两个不同结构的复杂脉冲为对象,分析准单色辅助脉冲的带宽和频谱位置等因素对该系统测量复杂脉冲的准确度的影响。模拟结果表明,两个复杂脉冲相位重构的误差都将随辅助脉冲准单色带宽的增大而增大,但误差的增幅则有较大差别:含有多种高阶色散但光谱分布和光谱相位曲线都较为平滑的复杂脉冲的误差增幅相对较小;而光谱和相位曲线中存在陡变结构的复杂脉冲则会有较大误差增幅。尤其是当其中一个辅助脉冲的频率刚好选在待测脉冲相位陡变的位置附近时,就容易出现明显的误差。采用多个剪切量测量同一复杂脉冲有助于发现并剔除这样的误差从而提高准确性。     

不同光源对牛顿环实验现象的影响

利用干涉理论,研究了牛顿环装置测量平凸透镜的曲率半径问题. 通过对比分析两种不同光源的实验图样,得出最佳光源是准单色钠光光源的结论.     

薄膜干涉的时空相干性

本文论述满足时空相干性条件时薄膜光学厚度的许可值应为多少,并从空间相干性的观点出发讨论等厚干涉条纹定域有关问题.     

空间相干性几何参数控制的讨论

从普通光源线度的几何约束出发，较详细地讨论了非相干光源线度及其干涉装置参数的设定对其干涉效果（视见度）的影响，进一步论述了空间相干性的物理本质．     

由杨氏双缝干涉讨论光的相干性

通过杨氏双缝干涉实验,分别讨论了光源线度对空间相干性的影响和光源频谱对时间相干性的影响,得出光源线度和谱宽与光场相干性之间的关系.     

Gauss聚焦脉冲波非线性声场特性

研究了一种窄带脉冲激励下Gauss聚焦波的非线性声场特性.采用解析方法求解KZK方程,理论研究了基波和二次谐波的空间分布规律.结果表明,基波和二次谐波声场沿径向均近似服从Gauss函数规律,且二次谐波波束更窄,但仅在准单色波条件下波束宽度与2成近似反比关系,时域方法的数值计算结果验证了理论结论.     

高质量超短光脉冲的产生与表征

分析半高全宽光脉冲表征体系的不足,提出用以表征光脉冲时域和频域特性的方均根光脉冲表征体系.采用空心波导对飞秒激光腔内的光束进行调制,并分别用2种光脉冲表征体系表征了实验中产生的lO-15s光脉冲,得到了高质量的飞秒激光脉冲.结果表明,方均根光脉冲表征体系能够更加准确地表征飞秒光脉冲.     

飞秒激光脉冲经小孔衍射后的近场光强节点

应用数值求解格林函数的方法，计算模拟了飞秒脉冲通过亚波长小孔的衍射光场. 首先将具有高斯时间轮廓的飞秒脉冲展开成一系列简谐光波的叠加，对每一个频率的简谐光波进行数值计算，得到该频率的衍射光场的空间分布, 然后对所有频率的衍射光场进行反傅里叶变换得到光场随时间的变化.分析发现,飞秒脉冲通过小孔后沿界面向小孔两边传播，并且在该传播过程中, 衍射光场会在介质的分界面上和在接近界面的区域中形成光强的节点.     

多脉冲飞秒激光烧蚀中反射率的变化对激光烧蚀阈值影响的研究

为了提高飞秒激光微加工的精度,研究了多脉冲飞秒激光烧蚀积累效应形成的机理。以铜靶为例,利用时域有限差分法(FDTD)对双温方程进行求解,得到了电子、离子亚系统温度及激光烧蚀阈值随反射率变化的规律。结果表明:在多脉冲激光烧蚀中前一个脉冲激光破坏了靶材表面的结构,使激光的反射率下降,导致后一脉冲激光烧蚀阈值大幅度下降。这解释了多脉冲飞秒激光烧蚀中烧蚀阈值不断变化的现象。同时,它表明在多脉冲飞秒激光加工过程中,我们必须考虑反射率的变化对激光烧蚀的影响才能实现高精微加工。     

论光产生相干的条件

文章对光产生相干的必要条件和充分条件进行了较全面的讨论,指出了影响干涉条纹可见度的因素.     

利用双温模型理论分析飞秒激光烧蚀金过程

为了了解飞秒激光脉冲烧蚀金过程中的电子温度和晶格温度变化。利用显式有限差分法对飞秒激光脉冲烧蚀金的过程中电子和晶格的温度场进行一维数值计算。理论研究了不同激光脉宽和电声耦合系数对金属表层电子和晶格温度的影响,同时还研究了双脉冲激光烧蚀金过程中电子和晶格温度的变化。得出激光脉冲越短,加工热效应越小,多脉冲具有热累积效应。因此,为了实现飞秒激光冷加工,应该采用单个超短脉冲降低热效应。