硬边衍射超高斯光束传输特性的自收敛束宽法研究

用自收敛束宽法,对有硬边衍射超高斯光束束宽的传输及其参数作了研究,研究表明,当自收敛束宽因子满足一定条件时,超高斯光束的自收敛束宽与基于无截断二阶矩定义的束宽遵循相同的传输规律,因此,自收敛束宽法定义的光束传输因子在传输过程中保持不变。还对自收敛束宽法和渐近近似法作了详细比较,对这两种方法的等价性作了讨论,并且对自收敛束宽法赋予了简明的物理含义。     

激光的参数描述和光束质量

激光光束质量是一个很有现实意义的论题。对实际激光，一方面或多或少存在硬边光阑光学元件影响。另一方面，人们常对远场激光束的可聚焦能力感兴趣。对有光阑情况时光束传输因子(M^2因子)的推广作了讨论。对有代表性的3种方法，即广义截断二阶矩法、渐近分析法和自收敛束宽法及其应用作了分析。引入了桶中功率(PIB)和β参数用以描述远场光束质量。然后，研究了实际应用对激光光束质量的一些要求和相关的评价参数。最后，讨论了复杂的高功率激光系统的全程光束质量控制问题。     

入射角度对在自散焦介质中光束聚焦的影响

自散焦介质中的光束聚焦是通过交叉相位调制效应,强抽运光束诱导弱光束聚焦.自Agrawal发现这一现象以来,许多学者做了广泛的研究.通过推导1 1维自散焦介质中斜入射光束的传输方程,并应用数值计算斜入射角度对弱光束聚焦的影响,得到了入射角度的最佳值(σ=0时,光束最大压缩2.23倍;σ＝4.07光束最大压缩2.62倍).此结果是对自散焦介质中的光束聚焦理论的补充,对利用此现象进行光束压缩实验的实验设计有一定的参考价值.     

无衍射光束的传输

本文使用稳相法对无衍射光束的传输特性作了详细的理论分析,并与高斯光束作了比较.选用轴棱镜产生近似零阶贝塞尔光来的方案,进行有关零阶见塞尔光束传输特性的实验研究,取得了在误差范围内实验与理论计算一致的结果.     

平面波经方环衍射后的光束质量评价

在对平面波经方环衍射后远场光强分布分析的基础上,对其光束质量作了详细研究。数值计算结果的物理分析表明,可用“桶中功率”曲线、β和 η参数评价这类环状光束的光束质量。同时也指出了这些方法的不足。     

强激光的计算模拟:平顶高斯光束模型

基于广义惠更斯－菲涅耳衍射积分,将平顶高斯光束作为一个整体光束,对其基本性质和变换特性作了统一研究。推导出了平顶高斯光束通过有线性增益（损耗）的近轴ABCD光学系统、无光阑和有光阑ABCD光学系统后解析形式的传输方程。对平顶高斯光束的相似变换以及与超高斯光束的一致性也作了分析。所得结果对强激光的模拟提供了一个有用的计算模型。     

内光路中大气吸收对远场光束质量的影响

采用桶中功率、β参数、像散参数、Strehl比和光束重心位置等参数描述远场光束质量,研究了在内光路中进行气体吸收对远场激光光束质量的影响,并与内光路中有横向吹风存在情况作了比较.用自编四维仿真程序进行了数值计算和物理分析.研究表明,随着吸收系数的减小或风速的增大,远场光束的峰值光强明显增强,可聚焦能力大大提高.但横向吹风会引起像散.     

光束变换光学和光束质量研究的某些新进展

本对光束变换光学和光束质量研究的某些新进展，包括二维和三维非高斯光束通过一阶光束系统的传输，一般光束的分类及其光束质量的描述作了评述和分析，并对这一领域中需要解决的困难和问题作了讨论。     

复宗量拉盖尔-高斯光束及其特性研究(英文)

用由广义惠更斯-菲涅耳衍射积分推导出的传输方程详细研究了复宗量拉盖尔-高斯光束及其传输特性。采用光束传输因子(M2因子)和桶中功率(PIB)来表征光束质量,对复宗量和实宗量拉盖尔 高斯光束的光束质量进行了比较,并对所得结果作了分析。     

高斯光束通过倾斜光学元件的变换特性

基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分,对高斯光束通过倾斜透镜后的传输特性作了研究,推导出了它的传输方程,并与离轴高斯光束通过透镜的变换做了比较,得到一些有意义的结果,以M2因子和桶中功率为参数分析了偏轴高斯光束的光束质量。     

聚焦离子束制备透射电子显微镜样品的两种厚度判断方法

透射电镜样品的厚度是透射电镜(TEM)表征中一个重要参数,快速准确地判断样品厚度是制备高质量样品的前提.本文通过使用聚焦离子束(FIB)制备了带有厚度梯度的透射电镜样品(Si、SrTiO3和LaAlO3),并提出两种制样过程中快速判断厚度的方法.第一种通过扫描电子显微镜(SEM)的衬度变化经验地判断样品的厚度;第二种是用FIB在样品边缘切一个斜边,通过SEM测量斜边侧面的宽度用几何方法推断样品的厚度.这两种方法都通过会聚束电子衍射(CBED)和电子能量损失谱(EELS)测量的厚度作为检验标准.对比认为,样品较薄时用SEM衬度测厚比较合适;样品比较厚时用几何方法测量比较直接.     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径,并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法,能以较高的精度确定激光光束的束腰位置z0,束腰处的束宽D0及激光光束质量传输因子M2.这是一种可用于连续,重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

会聚光横向剪切移相干涉

为了检测长光程情况或多组分光学镜头逐片装校中的波面,提出一种以会聚光波直接作为干涉测试光源的会聚光移相剪切干涉方法,阐述了基于迈克耳孙干涉仪原理的会聚光横向剪切干涉光路,建立了会聚光横向剪切波面的数学表达式,并与一般横向剪切干涉相比较,分析了剪切量和波面偏移量的特征,且引入移相干涉技术求取剪切波面.结果表明,会聚光横向剪切移相干涉测试,能够实时测试会聚光的波面质量,峰谷值(PV)的重复性为0.022λ,均方根(RMS)值的重复性为0.014λ,并与Zygo干涉仪的测量结果进行了对比,验证会聚光剪切移相干涉的可行性.     

像散对聚焦正弦-高斯光束参数的影响

应用二阶矩法推导出了正弦-高斯光束通过像散透镜后束宽的解析表达式.通过数值计算对正弦-高斯光束通过像散透镜后的光束参数,例如束宽和远场发散角的相对误差进行了研究.结果表明:像散使x方向与y方向的束宽一般不相等,束宽的相对误差在传输距离z上存在零点,但x方向与y方向零点的位值不相同;几何焦面上x方向与y方向束宽的相对误差...     

提高测向精度的一种方法

分析了nABD数学模型中的能量分布特点，并根据能量分布与波束宽度的关系，提出通过改变波束宽度，来提高测向精度的方法，同时给出产生最优波束宽度算法。最后通过仿真对比，对文中提出的方法给予验证。     

一种恒定束宽的宽带自适应波束形成算法

宽带波束形成是相控阵雷达数字信号处理的难点。针对目前宽带波束形成只能满足单一恒定束宽或自适应情况,为兼具两种优势使雷达工作状态更佳,文中基于最小二乘算法提出了一种自适应波束形成方法,该方法通过获得自适应参考波束图,确定波束图恒定范围根据最小二乘算法求取其他频点权值,并进行宽带波束形成。该方法不仅能保证恒定束宽,而且可实现自适应零陷控制。仿真实验证明了算法的有效性。     

激光光束光斑质量诊断技术研究及其标准化进展

以现代激光工业制造为应用背景,探讨激光光束光斑质量诊断技术的发展.从光束束宽的定义出发,对比了两种束宽定义方法的不同,阐述了光束质量诊断与光束束宽定义之间的关系.依据国家和国际标准,研究了光束束宽、束散角测量和计算方法的发展,以基于空心探针原理的光束光斑质量诊断技术及设备为重点研究内容,介绍了基于实测目的的测量方法.分...     

定量会聚束电子衍射金属间化合物中微量元素硼的偏聚特性的电子结构研究

本文简要介绍了定量会聚束电子衍射方法及其优化算法；采用此方法研究了微量元素硼在金属间化合物NiAl和Co3Ti中导致的电荷密度重新分布及原子键合的变化，据此解释了硼对Ni3Al和Co3Ti的晶界偏聚的特性和力学性能的不同影响。     

双曲正割光束在强非局域对数饱和型非线性介质中的传输特性

从非局域非线性薛定谔方程出发,依据对数饱和型非线性介质中非线性折射率的变化规律,求出了1+1维双曲正割光束在强非局域对数饱和型非线性介质所对应的拉格朗日密度函数的近似表达式。在此基础上,利用变分法得到了光束各参量的演化方程。从光束各参量的演化方程出发,进一步得到了光束各参量的演化规律,并由此得到了一个临界束宽。当光束初始束宽等于临界束宽时,并且从束腰处入射时可以得到稳定的1+1维双曲正割型空间光孤子;在一般情形下,光束初始束宽不等于临界束宽时,得到了束宽振荡的1+1维双曲正割型空间呼吸子。