超高斯光束经椭圆环光阑的衍射和光束质量评价

本文采用数值计算方法讨论了超高斯光束经椭圆环的的衍射现象。以桶中功率（PIB）、β参数和η参数为远场激光光束质量的评价参数,对超高斯光束经椭圆环光阑后的光束质量作了详细的研究,大量数值计算和物理分析表明,在椭圆环外径一定的条件下,超高斯光束经椭圆环衍射后的光束质量与椭圆环的遮拦比和超高斯光束的阶数有关。     

有振幅调制光束经锯齿光阑的衍射特性

用惠更斯-菲涅耳衍射积分对有振幅调制光束经锯齿光阑的衍射作了研究,并与经圆孔硬边光阑的衍射作了计算比较.另外讨论了锯齿光阑参数对有振幅调制光束衍射特性的影响.结果表明,锯齿光阑有较大的填充因子,能抑制轴上光强的衍射调制,并降低横向光强分布的不均匀性.     

高能飞秒激光光束锯齿光阑截趾整形

针对高能飞秒固体激光器光强分布光滑均匀的要求，研究了飞秒光束通过锯齿光阑和空间滤波器的传输特性。和单色激光的衍射不同，宽带的飞秒光束衍射调制较小，直接利用锯齿光阑，便能获得近场光强分布相对均匀的光束。     

受光阑限制光束衍射场的高阶修正

为了模拟受光阑限制光束衍射场的分布,利用泰勒展开得到了一系列的高阶修正场.随着传输距离z的减少,只需增大到合适的阶数M即可模拟衍射场分布.对于不同的传输距离z,可根据不等式来选择合适的阶数M.以超高斯光束为例,用数值计算例说明理论公式的应用.所得结果对于研究通过光阑衍射光束的传输是有用的.     

几类高斯光束通过超高斯光阑衍射的研究

为了研究贝塞耳-高斯光束、空心高斯光束,平顶高斯光束通过超高斯光阑的衍射特性,本文从collins公式出发,采用数值模拟的方法,得到衍射光强的分布结果.模拟结果表明当菲涅尔数为4时候,衍射出现无调制现象,该种光阑有效的抑制了光强的衍射.当菲涅尔数确定时候,空心高斯光束在横截面上衍射光强的分布较为平滑.     

用平顶超高斯型锯齿光阑改善高功率激光光束的空间分布

随着惯性约束聚变（ＩＣＦ）研究的深入发展,物理实验对激光驱动器系统有了更高的要求．为了确保激光驱动器安全运行在高功率密度下,需要高填充因子并避免强烈的衍射．追求大的填充因子和近场光场均匀是矛盾的两个方面,平顶超高斯光束较好地解决了此矛盾,研制平顶高斯型锯齿光阑是必要的． 近年来我们对“神光”激光装置进行了升级改造工作．研制了平顶超高斯型锯齿光阑,对平面波透过函数为：式中ｒ＞ｒｏ;ｒ是轴向半径,ｒｏ是平顶部分半径,ｗ是边缘超高斯光束的特征宽度,ｎ是超高斯函数的级数．在实际应用中我们取 ｒｏ＝ ３ ｍｍ…     

超高斯光束经光阑球差透镜后的光束质量评价

以桶中功率(PIB)、β参数和η参数为激光光束质量评价参数,对超高斯光束经有方环光阑球差透镜后的光束质量作了详细的研究。大量数值计算和物理分析表明,超高斯光束经有方环光阑透镜后的光束质量与方环遮拦比、透镜球差和超高斯光束的阶数等因素有关。采用适当的负球差透镜,在实际焦面上可得到最大的PIB,η值和最小的β值,从而获得比无球差透镜更好的光束质量,甚至使β1。     

超高斯光束经光阑球差透镜后的光束质量评价

以桶中功率(PIB)、β参数和η参数为激光光束质量评价参数,对超高斯光束经有方环光阑球差透镜后的光束质量作了详细的研究.大量数值计算和物理分析表明,超高斯光束经有方环光阑透镜后的光束质量与方环遮拦比、透镜球差和超高斯光束的阶数等因素有关.采用适当的负球差透镜,在实际焦面上可得到最大的PIB,η值和最小的β值,从而获得比无球差透镜更好的光束质量,甚至使β＜1.     

超高斯光束经有方环光阑透镜的传输特性

本文详细研究了超矿山斯光束经有方环光阑透镜的传输特性,讨论了遮拦比、球差和超高斯光束的阶数对光强分布的影响。研究表明,使用负球差聚焦透镜可获得比无球差透镜在实际焦面上可聚焦性更好、能量更集中的光束。     

贝塞尔-高斯光束通过圆孔与圆环光阑的衍射

为了研究贝塞尔-高斯光束通过圆孔硬边光阑和圆环光阑的衍射特性,从Collins公式出发,采用数值模拟的方法模拟出光强分布.模拟结果表明,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后轴上光强随菲涅耳数F呈周期振荡;贝塞尔-高斯光束经圆环光阑后轴上光强随F呈振动衰减.在F相同时,贝塞尔-高斯光束经圆孔光阑衍射后横向光强分布比经圆环光阑衍射后横向光强分布平滑,孔径越小,光强调制越明显;当孔径与束腰相等时候,横向光强分布与菲涅耳数没有关系.     

小尺寸波纹光阑的实验研究

报道了在光路中使用小尺寸波纹光阑代替圆孔光阑的研究结果。应用菲涅耳衍射光强分布理论以及光上光强分布理论对波纹光阑在一定条件下的作用范围进行了分析。用CCD成像系统对实验结果进行记录。结表明实际与理论能较好地吻合。从光路的实际使用效果看，对比圆孔光阑，应用波纹光阑在其作用范围内实现了对光束衍射调制的抑制和填充冈子的提高。     

利用波纹光阑和空间滤波器改善光束近场分布

详细研究了波纹光阑的菲涅耳衍射特性，提出并论证了利用波纹光阑和空间滤波器的结合使用能进一步有效地改善光束近场分布、抑制光束总体的衍射调制、提高光束填充因子。     

微小孔近场衍射光强的空间分布及仿真

阐述了微小孔近场衍射的基本理论。重点对单色光垂直入射时圆孔衍射场的光强空间分布进行了计算机数值模拟。通过对不同半径圆孔的衍射场光强进行仿真,分析得到了衍射场光强的空间分布特性。对接近式曝光技术参数的设定具有理论指导意义。     

矩孔菲涅尔衍射的光强分布

根据菲涅尔-基尔霍夫衍射积分得出矩孔菲涅尔衍射的光强分布表达式,对该表达式作了数值计算,分析了矩孔尺寸对衍射光强分布的重要影响。当光源的孔面投影位于矩孔中心且矩孔尺寸很小时光强分布具有夫朗和费衍射的特征;随着矩孔尺寸增大,在离几何照明区与阴影区边界距离相等的阴影区域内相邻光强峰值与谷值的比值越小,几何照明区出现的光强峰值越多。当光源的孔面投影不在矩孔中心时光强分布的对称性不复存在。最后计算分析了多矩孔菲涅尔衍射的光强分布。     

Time Domain Analysis of the Near-Field Radiation of Shaped Electrically Large Apertures

The near-field radiation of several electrically large apertures has been computed based on the aperture field convolution method, including a square aperture, a circular aperture, and a serrated edge aperture. The frequency range is 8.0–12.0 GHz. The aperture diameters are limited to 5.00 m and the corresponding electrical size is 133–200 wavelengths. The time domain spectrum has been obtained by chirp z-transform with a Hamming window and the mechanism for the generation of the aperture near-field radiation in time domain is analyzed. The calculation results demonstrate that the near-field radiation of the aperture can be approximately seen as the synthesis of a plane wave from the aperture, cylindrical waves from the edges, and spherical waves from the corners. By this method, the direction, position, and magnitude of incoming waves in the near-field region can be estimated, and the aperture design can be modified to meet the requirements of the near-field radiation. The near field of the three apertures mentioned above has been compared, and it is shown that the serrated edge aperture has more uniform direct wave and lower diffraction waves, making it a candidate for compact range (CR) aperture design.      

有振幅调制和位相畸变光束通过光阑的变化

用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和统计光学方法对有振幅调制和位相畸变光束分别通过硬边和软边光阑的传输特性作了详细研究。数值计算结果表明近场和远场光强分布与截断参数、系统菲涅耳数、光束的振幅调制和位相畸变参数均有关。     

接收孔径对无线光通信误码率性能影响分析

接收孔径可以有效地改善无线光通信链路的误码率性能.文章从孔径平均效应出发,比较了圆环接收孔径和圆形接收孔径的平均因子差异,进而分析了其对通信系统误码率的影响.仿真结果表明:当接收孔径D＜8cm时,两种形状的孔径平均因子存在较大差异,误码率的相时误差较大;而当D≥8 cm时,两种形状的孔径平均因子基本相等,误码率的相对误...