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非傍轴厄米-正弦-高斯光束的特性

中国激光 2008年第5期35卷 706-711页

作者：屈军丁培宏袁扬胜孟凯崔执凤安徽师范大学物理系安徽芜湖241000

为了研究厄米-正弦-高斯(HSiG)光束在非傍轴情形下受参量影响的特性,基于光强二阶矩理论,经过一系列复杂的数学计算,得出了非傍轴厄米-正弦-高斯光束的远场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析式,并通过数值模拟,得到了它们与离心... 详细信息

为了研究厄米-正弦-高斯(HSiG)光束在非傍轴情形下受参量影响的特性,基于光强二阶矩理论,经过一系列复杂的数学计算,得出了非傍轴厄米-正弦-高斯光束的远场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析式,并通过数值模拟,得到了它们与离心参量的关系。结果表明,在束腰宽度与波长比取值逐渐减小时,随着离心参量趋于0,当阶数为奇数和偶数时.发散角分别趋于63.435°和73.898°。束腰宽度和光束传输因子随参量的增加呈现较大的起伏,非傍轴情形下的光束传输因子取值与傍轴情况有很大的不同,其受参量影响不仅可以小于1,甚至趋于0。

关键词：物理光学二阶矩非傍轴厄米-正弦-高斯光束离心参量

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任意线偏振高斯光束的非傍轴传输

物理学报 2005年第10期54卷 4710-4717页

作者：周国泉浙江林学院信息物理系浙江林学院光电子研究所浙江临安311300

运用非傍轴光束传输的矢量矩理论,对任意线偏振高斯光束的非傍轴传输进行了系统的研究,给出了定量计算偏振对束腰、横向远场发散角和光束传输因子贡献的解析通式.并对高度非傍轴和傍轴两种极端情形,简化了相应的计算式.在高斯光源线度... 详细信息

运用非傍轴光束传输的矢量矩理论,对任意线偏振高斯光束的非傍轴传输进行了系统的研究,给出了定量计算偏振对束腰、横向远场发散角和光束传输因子贡献的解析通式.并对高度非傍轴和傍轴两种极端情形,简化了相应的计算式.在高斯光源线度趋向于零的极限情形下,两个横向的最大发散角均为90°,与偏振态无关.在高度非傍轴情形下,可以通过所给出的解析通式设计高斯光源的半宽度与激射光波长之比值以及线偏振态来达到所期望的光束传输特性.对于傍轴情形,不同偏振对束腰和横向远场发散角稍有影响,但这种影响一般可以忽略不计;而光束传输因子却始终保持不变,与偏振态无关.若介于这两种极端情形之间,则可以根据高斯光源的半宽度之值和所期望的计算精度,确定解析式中级数的项数进而确定任意线偏振高斯光束的非傍轴传输特性.

关键词：高斯光束非傍轴传输偏振二阶矩光束传输因子非傍轴线偏振光束传输特性远场发散角光源线度

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一维会聚非傍轴高斯光束焦线附近的光场特性

中国激光 2022年第3期49卷 50-56页

作者：郭福源李连煌郑华福建师范大学光电与信息工程学院激光与光电子技术研究所光子技术福建省重点实验室医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007

傍轴近似常被用于光束传输理论的表达,数值计算常被用于非傍轴光束的传输特性分析。为了使一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性更加简明,本文基于倾斜因子由观察方倾斜角余弦平方根表达的非傍轴衍射积分公式,给出了符合行波场辐射能守恒... 详细信息

傍轴近似常被用于光束传输理论的表达,数值计算常被用于非傍轴光束的传输特性分析。为了使一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性更加简明,本文基于倾斜因子由观察方倾斜角余弦平方根表达的非傍轴衍射积分公式,给出了符合行波场辐射能守恒定律的一维会聚非傍轴高斯光束的焦平面光场分布表达,同时给出了焦点附近一维会聚非傍轴高斯光束的轴上点光强和相位特性表达。当一维会聚非傍轴高斯光束的最大倾斜角远大于高斯光束的远场发散角时,合理的观察方倾斜因子可将高斯光束传输特性从傍轴领域延拓到非傍轴领域。本文阐明了一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性,并验证了用观察方倾斜角余弦平方根表达观察方倾斜因子的合理性。

关键词：衍射光束传输倾斜因子非傍轴高斯光束聚焦

径向阵列非傍轴椭圆高斯光束的相干和非相干合成

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强激光与粒子束 2010年第12期22卷 2813-2818页

作者：黎昌金吕百达内江师范学院物理与电子信息工程学院四川内江641112 四川大学激光物理与化学研究所成都610064

从瑞利-索末菲衍射积分公式出发,推导出径向阵列非傍轴离轴椭圆高斯光束相干合成和非相干合成在自由空间中的解析传输公式,给出其远场分布和傍轴表示式。研究表明:合成光束的光强分布与f参数、径向阵列半径、光束数、传输距离和合成方... 详细信息

从瑞利-索末菲衍射积分公式出发,推导出径向阵列非傍轴离轴椭圆高斯光束相干合成和非相干合成在自由空间中的解析传输公式,给出其远场分布和傍轴表示式。研究表明:合成光束的光强分布与f参数、径向阵列半径、光束数、传输距离和合成方式有关;N束光相干合成和非相干合成在远场的光强最大值分别为单光束在远场最大值的N2和N倍。

关键词：阵列半径非傍轴椭圆高斯光束相干合成 Gaussian beams 最大值衍射积分公式自由空间远场分布合成方式光强分布传输公式距离和单光束瑞利解析导出参数

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非局域非线性介质中的非傍轴空间光孤子

中国激光 2014年第3期41卷 25-28页

作者：陈继龙石智伟李华刚广东工业大学信息工程学院广东广州510006 广东第二师范学院物理系广东广州510303

空间光孤子在非线性光学中占有非常重要的地位,而大多数理论都是在傍轴条件下得到的,无法满足初始光束大角度入射情况的应用。利用亥姆霍兹理论研究了非局域非线性介质中的一维非傍轴空间光孤子。在强和弱非局域的两种情况下,得到了非... 详细信息

空间光孤子在非线性光学中占有非常重要的地位,而大多数理论都是在傍轴条件下得到的,无法满足初始光束大角度入射情况的应用。利用亥姆霍兹理论研究了非局域非线性介质中的一维非傍轴空间光孤子。在强和弱非局域的两种情况下,得到了非局域非线性非傍轴方程的精确解析解。通过数值研究发现非局域程度可以影响孤子的束宽,但不影响其稳定性。反之,非傍轴系数可以影响孤子稳定性,但不影响其宽度。

关键词：非线性光学非傍轴非局域稳定性

单周期以上超短脉冲光束在自由空间中的矢量非傍轴传输方法

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物理学报 2004年第4期53卷 1063-1069页

作者：陆大全胡巍杨振军郑一周华南师范大学传输光学实验室广州510631

在Lax等建立的微扰法的基础上 ,应用傅里叶变换的方法得到了一种用于自由空间中单周期以上 (即脉冲长度在一个振荡周期以上 )脉冲光束的矢量非傍轴修正方法 .在频域 ,其横向分量的一阶修正等价于Fu等所得相应结果 ,而在时域内则比Fu等... 详细信息

在Lax等建立的微扰法的基础上 ,应用傅里叶变换的方法得到了一种用于自由空间中单周期以上 (即脉冲长度在一个振荡周期以上 )脉冲光束的矢量非傍轴修正方法 .在频域 ,其横向分量的一阶修正等价于Fu等所得相应结果 ,而在时域内则比Fu等所得结果更有利于非傍轴解析解的得出 .通过量级关系证明了矢量效应在对标量傍轴光束修正中的必要性 .从例子中发现 ,由于时空耦合的存在。

关键词：矢量非傍轴超短脉冲光束傅里叶变换固体激光器技术时空耦合

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非傍轴洛伦兹光束的传输特性研究

应用光学 2010年第4期31卷 652-656,680页

作者：张悦段其强陈献亚丁桂林江苏大学机械工程学院光信息科学与技术系江苏镇江212013

基于光强二阶矩理论,推导出非傍轴洛伦兹光束的远场发散角、近场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析表达式,并通过数值模拟,得到它们与对应束腰宽度以及波长的关系。结果表明:与非傍轴高斯光束相比,在满足二极管激光器物理机制的... 详细信息

基于光强二阶矩理论,推导出非傍轴洛伦兹光束的远场发散角、近场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析表达式,并通过数值模拟,得到它们与对应束腰宽度以及波长的关系。结果表明:与非傍轴高斯光束相比,在满足二极管激光器物理机制的条件下,非傍轴洛伦兹光束更符合二极管激光束的实际情况,因此,非傍轴洛伦兹光束更适用于描述二极管激光器等光源尺寸小且发散程度较大的激光光源。

关键词：光束传输非傍轴二阶矩洛伦兹光束

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自由空间中超短脉冲光束的非傍轴效应分析

光子学报 2005年第2期34卷 180-183页

作者：陆大全胡巍郑一周杨振军华南师范大学传输光学实验室广州510631

在应用时间与空间傅里叶变换的基础上,运用泰勒展开的方法,得出了一种对多周期超短脉冲光束进行非傍轴修正的方法, 并将其应用于脉冲高斯光束.与数值结果的比较表明,对于束宽在波长量级的脉冲光束,二阶修正已经很接近非傍轴精确解,并在... 详细信息

在应用时间与空间傅里叶变换的基础上,运用泰勒展开的方法,得出了一种对多周期超短脉冲光束进行非傍轴修正的方法, 并将其应用于脉冲高斯光束.与数值结果的比较表明,对于束宽在波长量级的脉冲光束,二阶修正已经很接近非傍轴精确解,并在例子中观察到:由于超短脉冲光束中时空耦合效应的存在, 脉冲的时间分布将会影响修正的空间分布.

关键词：脉冲光束非傍轴

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小尺度自聚焦理论的非傍轴修正

光子学报 2003年第11期32卷 1329-1331页

作者：郑一周胡巍陆大全杨振军华南师范大学传输光学实验室广州510631

从原始的非傍轴传输方程出发 ,研究了光束的非傍轴效应对小尺度自聚焦现象的影响结果是 ,非傍轴效应对不稳定区间的截止频率没有影响 ,但使最快增长频率增大 ,最大增长率减小同时 ,由于非傍轴的影响出现了一个新的增益区间 ,在该区... 详细信息

从原始的非傍轴传输方程出发 ,研究了光束的非傍轴效应对小尺度自聚焦现象的影响结果是 ,非傍轴效应对不稳定区间的截止频率没有影响 ,但使最快增长频率增大 ,最大增长率减小同时 ,由于非傍轴的影响出现了一个新的增益区间 ,在该区间里 ,增益远远大于在原区间里的增益 ,但是 ,随着背景光强的增大。

关键词：小尺度自聚焦非傍轴