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新型部分相干光束通过光阑的传输特性研究

杭州电子科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 59-65页

作者：胡羽毛海丹杭州电子科技大学理学院浙江杭州310018

本文针对新型部分相干光束在受光阑限制的透镜系统中传输,通过硬边光阑展开成有限项复高斯函数之和,并理论推导,得到了具有相位调控时谱密度的简便传输方程;在matlab中采用快速傅里叶变换进行数值计算,分析不同光阑大小和相位调控参数... 详细信息

本文针对新型部分相干光束在受光阑限制的透镜系统中传输,通过硬边光阑展开成有限项复高斯函数之和,并理论推导,得到了具有相位调控时谱密度的简便传输方程;在matlab中采用快速傅里叶变换进行数值计算,分析不同光阑大小和相位调控参数对二阶三次方相位调控的新型部分相干光束的传输特性的影响。研究结果表明:不同光阑大小对新型部分相干光束在焦平面的谱密度影响较小,但不同相位调控参数对新型部分相干光束在焦平面的谱密度影响较大;二阶三次方相位调控的新型部分相干光束具有一定的自愈特性。这种新型光束在恶劣环境光通信领域具有潜在应用。

关键词：复相干结构光阑谱密度部分相干光束传输方程

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光阑

导航与控制 2005年第4期12卷 13-13页

作者：吴嵬王轲（审核）

它是陀螺腔体中直径较小的一段毛细孔，当激光在毛细管中运行时，光斑尺寸较小的基模无阻挡地通过小孔光阑，而光斑尺寸较大的高阶横模却受到阻挡而遭受极大损耗，从而在陀螺谐振腔内实现基横模运行。光阑可降低谐振腔的菲涅耳数，增加... 详细信息

它是陀螺腔体中直径较小的一段毛细孔，当激光在毛细管中运行时，光斑尺寸较小的基模无阻挡地通过小孔光阑，而光斑尺寸较大的高阶横模却受到阻挡而遭受极大损耗，从而在陀螺谐振腔内实现基横模运行。光阑可降低谐振腔的菲涅耳数，增加衍射损耗，是在谐振腔内实现横模选择的重要手段。

关键词：光阑光斑尺寸衍射损耗基横模谐振腔菲涅耳数毛细孔毛细管陀螺运行

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光阑用螺纹式超声电机

光学精密工程 2014年第8期22卷 2081-2087页

作者：李晓牛周盛强南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

研制了一种新型螺纹式空心超声电机,用于驱动光阑并控制和调节光束。由于光阑仅需有限角度转动,故采取螺纹方式连接超声电机定子和转子来施加轴向预压力和实现转子周向运动的耦合。电机仅由转子、定子和底座组成;其中转子与光阑定圈固定... 详细信息

研制了一种新型螺纹式空心超声电机,用于驱动光阑并控制和调节光束。由于光阑仅需有限角度转动,故采取螺纹方式连接超声电机定子和转子来施加轴向预压力和实现转子周向运动的耦合。电机仅由转子、定子和底座组成;其中转子与光阑定圈固定,实现了与光阑的一体化设计。运用有限元软件对定子进行了模态分析,选定工作频率为38.26kHz。受可加工螺纹螺距尺寸的限制,电机轴向运动使电机预压力变化较大,电机转动角度小,不能驱动光阑完成闭合或开启,故对转子进行了柔性化设计。仿真实验表明,在转动90°范围内,定、转子预压力变化在27%之内。试验研究表明:设计的电机定子振动特性良好,干扰模态距工作模态5kHz以上;阻抗值变化不超过10%。得到的结果验证了预压力变化对电机影响小;电机驱动光阑开启时间为5s,闭合时间为4.4s,开启、闭合直径与电机运行时间呈线性关系。该空心电机满足了光阑调节需求,具有结构简单、零部件少等特点。

关键词：光阑超声电机螺纹式电机空心结构

光阑对偏振高斯-谢尔模型光束偏振特性的影响（英文）

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光子学报 2015年第1期44卷 1-10页

作者：刘钧曹杏高明吕宏巩蕾西安工业大学光电工程学院光电信息技术研究所西安710021

根据广义惠更斯-菲涅尔原理和Collins公式,基于复高斯函数展开法,推导出椭圆偏振的高斯-谢尔模型光束经过矩形光阑衍射后的交叉谱密度公式,结合斯托克斯矢量理论推导了椭圆偏振高斯-谢尔模型光束在接收平面的光强、偏振度、方位角和椭... 详细信息

根据广义惠更斯-菲涅尔原理和Collins公式,基于复高斯函数展开法,推导出椭圆偏振的高斯-谢尔模型光束经过矩形光阑衍射后的交叉谱密度公式,结合斯托克斯矢量理论推导了椭圆偏振高斯-谢尔模型光束在接收平面的光强、偏振度、方位角和椭圆度的表达式,数值分析了光阑的孔径遮拦比对光强、偏振度及方位角和椭圆度的影响.结果表明,光阑的孔径遮拦比在近场区对经过光阑后椭圆偏振高斯-谢尔模型光束的光强和偏振特性有显著影响;随着传输距离的增大,光强和偏振特性受孔径遮拦比的影响减小,光强和偏振特性变化平稳.

关键词：光阑孔径遮拦比高斯-谢尔模型光束椭圆偏振传输与变换

贝塞耳函数调制的高斯光束通过有光阑ABCD光学系统的传输

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物理学报 2001年第4期50卷 682-685页

作者：王喜庆吕百达西南交通大学应用物理系成都610031 四川大学激光物理与激光化学研究所成都610064

基于惠更斯菲涅尔广义衍射积分 ,对变量为径向平方的贝塞耳函数调制的高斯光束 (QBG光束 )通过有圆孔光阑限制的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究 .采用将圆域函数可表示为复高斯函数叠加的方法 ,推导出了普适的场分布解析公式 ,以QB... 详细信息

基于惠更斯菲涅尔广义衍射积分 ,对变量为径向平方的贝塞耳函数调制的高斯光束 (QBG光束 )通过有圆孔光阑限制的一阶ABCD光学系统的传输进行了研究 .采用将圆域函数可表示为复高斯函数叠加的方法 ,推导出了普适的场分布解析公式 ,以QBG光束通过有圆孔光阑限制的薄透镜系统为例进行了分析与讨论 ,数值计算结果证明了本文所用方法的优点。

关键词：光阑 ABCD 光学系统传输特性贝塞尔-高斯光束

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光阑对平面光波傍轴性的影响

强激光与粒子束 2011年第7期23卷 1758-1762页

作者：周国泉浙江农林大学理学院浙江临安311300

根据单色光傍轴度的定义,分别研究了圆形光阑和方形光阑对平面光波傍轴性的影响。推导出平面光波经圆形光阑和方形光阑衍射后其傍轴度的解析表达式。平面光波经圆形光阑或方形光阑衍射后,其傍轴性下降,傍轴度小于1,傍轴度下降量取决于... 详细信息

根据单色光傍轴度的定义,分别研究了圆形光阑和方形光阑对平面光波傍轴性的影响。推导出平面光波经圆形光阑和方形光阑衍射后其傍轴度的解析表达式。平面光波经圆形光阑或方形光阑衍射后,其傍轴性下降,傍轴度小于1,傍轴度下降量取决于光阑尺寸与入射平面光波波长的比值。数值计算结果表明:随光阑尺寸与入射平面光波波长的比值从零开始增大,平面衍射光波的傍轴度从零开始快速增大而后趋于一饱和值,但光阑的形状不影响平面衍射光波的傍轴性。

关键词：平面光波傍轴度光阑衍射

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光阑对非线性折射光限幅效果影响的理论研究

光子学报 2007年第5期36卷 793-797页

作者：张鹏牛燕雄马娜武东生中国人民解放军军械工程学院光学与电子工程系石家庄050003

分析和计算了光阑在两种典型光路系统的光限幅中对限幅效果的影响,包括光阑的大小和位置.两种典型系统分别为理想望远系统和理想聚焦系统.计算模型基于Z扫描理论及其改进公式,限幅机理为非线性折射.对每种情况下光阑的影响进行了定性分... 详细信息

分析和计算了光阑在两种典型光路系统的光限幅中对限幅效果的影响,包括光阑的大小和位置.两种典型系统分别为理想望远系统和理想聚焦系统.计算模型基于Z扫描理论及其改进公式,限幅机理为非线性折射.对每种情况下光阑的影响进行了定性分析和计算,并取得了相应的理论曲线.研究结果对于光限幅结构中光阑的选取和优化有重要的参考意义.

关键词：光限幅光阑限幅效果非线性折射

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π相位光阑调制的高数值孔径聚焦特性研究

光学学报 2017年第5期37卷 310-316页

作者：蔡勋明赵晶云童红罗娇莲杨吟野李林福贵州民族大学机械电子工程学院贵州省普通高等学校光电信息处理特色重点实验室贵州贵阳550025 浙江理工大学理学院物理系浙江杭州310018 贵州民族大学材料科学与工程学院贵州省普通高等学校绿色节能材料特色重点实验室贵州贵阳550025

利用半径较大的环形光阑使得聚焦区域产生较强的轴向电场分量,用半径较小的环形光阑结合π相位板在聚焦区域形成轴向电场分布,但电场振动方向与半径较大的环形光阑产生的轴向电场相反,从而使得半径较大的环形光阑在聚焦区域形成的聚焦... 详细信息

利用半径较大的环形光阑使得聚焦区域产生较强的轴向电场分量,用半径较小的环形光阑结合π相位板在聚焦区域形成轴向电场分布,但电场振动方向与半径较大的环形光阑产生的轴向电场相反,从而使得半径较大的环形光阑在聚焦区域形成的聚焦斑被整形,在一定条件下可大大缩小光场聚焦斑的尺寸。研究结果表明,相比使用单一环形光阑的情况,这种方法可使得光场聚焦斑尺寸缩小40nm以上。

关键词：物理光学偏振矢量光束光阑 π相位板

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椭圆环光阑对径向偏振光聚焦研究的影响

光学学报 2016年第3期36卷 232-237页

作者：蔡勋明赵晶云范梦慧罗姣莲贵州民族大学贵州省普通高等学校绿色节能材料特色重点实验室贵州贵阳550025 浙江理工大学理学院浙江杭州310018 贵州民族大学理学院贵州贵阳550025

柱坐标下的径向偏振矢量光束在被高数值孔径透镜聚焦时,在紧聚焦条件下相比线偏振和圆偏振光束通过透镜后能获得较小的聚焦斑。在聚焦透镜前加上椭圆环光阑后能强化在聚焦区域内的光场轴向分量,能在单一方向上进一步缩小聚焦斑的尺寸。... 详细信息

柱坐标下的径向偏振矢量光束在被高数值孔径透镜聚焦时,在紧聚焦条件下相比线偏振和圆偏振光束通过透镜后能获得较小的聚焦斑。在聚焦透镜前加上椭圆环光阑后能强化在聚焦区域内的光场轴向分量,能在单一方向上进一步缩小聚焦斑的尺寸。研究了径向偏振矢量光束经过椭圆环形光阑后的聚焦特性,在聚焦区域径向偏振分量形成两个聚焦瓣,而轴向分量形成椭圆形的聚焦斑,并做了相应的物理解释。当增加椭圆环形光阑内环半径时,径向偏振分量的聚焦瓣和轴向分量的聚焦斑单一方向聚焦尺寸均可小于光波长的三分之一,当进一步提高椭圆环形光阑内环半径时,由于通光量减少和衍射效应,不能得到更小的聚焦尺寸。研究结果对于提高激光扫描显微镜的单向分辨率具有重要意义。

关键词：物理光学偏振矢量光束光阑