强光束经非线性光学界面反射特性的数值研究

用计算机数值模拟方法对非线性光学界面反射特性的数值研究表明,有限宽度平面波光束的反射特性明显不同于高斯光束;前者较后者有较低的阈值光强来实现界面由全反射到部分透射状态的转变。     

有限宽度平面光波在非线性光学界面上的反射特性

利用计算机数值模拟的方法,取一系列不同的入射光强研究了由线性光学介质与非线性光学介质所构成的非线性光学界面的反射特性。将这结果与二维高斯光束的情况进行比较,发现有限宽度平面波在非线性光学界面上的反射特性是有明显差别的。在n_2≤0.01的非线性界面上,有限宽度平面波与高斯光束的反射光强分布明显地不同,前者沿界面已有相当一部     

近轴圆对称光束的角动量及其应用

本文简单介绍了光场角动量的基本定义与概念，各类圆对称光束的角动量。同时，光束角动量能通过π／2模式转换器产生，由此修正光束的位相结构。光的吸收可以同时导致光束的自旋角动量或轨道角动量转移给微米粒子，就像光学镊子一样引起粒子的转动，从而形成光学扳手。另外，简单介绍了圆对称光束作为光学镊子和光学扳手在微米粒子和生物细胞的光学导引、囚禁与操控等领域中的应用。     

小孔径高斯光束整形元件的优化设计

高斯光束整形一直是二元光学研究领域中十分活跃的课题，虽然国内外学者对二元光学元件（BOE）的设计方法、优化算法以及整形光斑的形状等进行了广泛的研究和探讨，但都没有对输出光斑的尺寸进行讨论．本文是在考虑使输出光斑尺寸尽量小的前提下，对通过傅里叶变换系统将圆对称的高斯光束变换成均匀平顶光束的二元光学元件进行优化设计的，并根据测不准关系对光斑所能压缩的尺寸极限进行了初步探讨．光束的整形是将某一输入平面上光束的复振幅分布经光学系统变换为输出平面上符合要求的光束复振幅分布．本文采用的博里叶交换系统仅由一位…     

超短脉冲光束经平行玻璃板后的空间和时间色散

光学中的矩阵方法从空域向时空域的推广，为研究超短波冲光束的传输提供了一种简单面有效的方法，本文利用时空域ＡＢＣＤ定律对高斯型脉冲光束平行玻璃板后引起的空间色散和时间色散进行了详细的研究。     

基于全内反射的光束准直性检测新方法

准直光束是光学检验以及对光学仪器进行标定时最为常用的光束,光束自身的准直性是对光束性能评价的重要指标。本文提出了一种基于全内反射的检测方法,通过检测斜方棱镜发生两次全内反射后出射光斑的能量分布,判断待测光束的准直性,并利用缩束透镜提高检测灵敏度。分析讨论了影响该方法精度的因素,理论上估算出了检测精度。实验结果表明,该检...     

涡旋光束旁瓣抑制的研究进展

涡旋光束是一种具有螺旋型波前和光学轨道角动量的特殊光场,这种特性使其在光学微操纵、光学成像以及自由空间光通信等领域中具有广阔的应用前景.本文以螺旋相位板所产生的涡旋光束为基础,简要介绍了涡旋光束光强分布的特点,总结分析了目前几种涡旋光束旁瓣抑制方法的原理与特点,并就国内外的研究现状和应用前景进行了总结与展望.     

高斯光束通过湍流介质光束质量退化

本文用统计光学方法给出了高斯光束通过湍流流动介质后引起光束质量的退化．分析表明，远场光束可分为两部分：相干光束和非相干光束，并给出描述光束质量的Strehl比和M^2因子的公式．在超音速化学氧碘激光器中。小尺度湍流对光的散射影响不可忽视．     

一种产生多光束阵列的新型分束器

介绍一种产生多光束国的二元光学分束器。使用这种分束器时不需附加其他光学元件，便可直接产生会聚的多光束点阵。     

有限光束穿过薄介质板的类Goos—Haenchen位移

研究了有限光束穿过薄介质板时透射光束存在类Coos-Hitnchen位移、角偏转、束腰宽度的修正以及焦点的纵向移动4种非几何光学效应；给出了位移反向时入射角及介质板的厚度所需满足的必要条件；报道了利用微波技术首次在实验上观测到穿过薄介质板时波束的反向GHL位移，这些奇异的光学现象将在光学器件和集成光学中具有潜在的应用。     

激光光学

由吕百达同志编著，四川大学出版社1986年出版的〈激光光学〉一书，共十章。前五章介绍了激光光学的基本概念和基本理论。阐述了矩阵光学、高斯光束、菲涅尔-基尔霍夫衍射理论等基础内容，并将这些理论用以研究光学谐振腔以及激光通过光学系统的传输和变换规律。作者阐述的物理概念清晰准确，探入浅出并富有启发性，理论表述简捷，注意了理论结果的物理解释以及与应用方面的联系。在取材方面，增加了一些很有实用价值的章节，如多程反射室、高斯光束通过调焦望远镜和失调望远镜系统的变换规律、高斯光束参数的实验测量、非稳腔锋．其中有些章节就是作者的科学论文。     

分划板失调对猫眼光学系统反射特性的影响

为了研究猫眼光学系统中分划板失调对入射光束的反射特性影响,考虑光学元件的等效光阑作用,将失调光阑孔径函数展开为有限项复高斯函数之和,利用失调光学系统的广义衍射公式,推导出入射光束经含分划板失调猫眼光学系统的反射光束场分布的近似解析式,得到反射光束场分布与入射光束光学参量、分划板孔径尺寸和分划板失调量之间的关系,对特定猫眼光学系统定量分析了分划板失调对反射光束场分布的影响。结果表明,分划板失调对反射光束场分布产生影响,特别是对远场光场分布影响显著。     

快速汉克尔变换及光束均匀化

介绍快速汉克尔变换，以及它在二元光学设计中的应用，并就光束均匀化问题进行了数值模拟，结果表明快速汉克尔变换算法是一种能用于二元光学设计的有效算法。     

宽角光束传播法在集成光学中的应用

阐明了一种简单的宽角光束传播法在集成光学中的应用，用该方法计算只需要同一般的光束传播法相同的内存和几乎相等的计算时间。但是宽角光束传播法具有较高的精度，尤其在模拟光波导中非旁轴光传轴时，宽角光束传播法更显其优点。     

高斯光束介质反射光场中双峰现象研究

基于电磁场的角谱理论,文章讨论了高斯光束介质反射光场的双峰现象。数值分析发现,当光束的入射角满足一定条件时,高斯光束的介质反射场中会出现双峰现象,且这些入射角关于布儒斯特角（Brewster angle）对称分布。文章最后拟合分析了产生双峰入射角的变化规律,并讨论了拟合误差。对反射光场中的双峰现象的研究可以快速估测介质折射率和制作全息滤光片等。     

光束扫描用于改进激光演示教具

本文介绍了激光束扫描的原理和实验装置，并扼要介绍了使用光束扫描演示几何光学、波动光学的实验方法。     

Hartmann—Shack传感器在光束质量测量中的应用

Hartmann-Shack探测器是广泛应用在适应光学技术、光学加工检测及激光光束质量检测等方面的一种新型波前探测技术。本文在介绍了Hartmann-Shack传感器原理的基础上,着重讨论了它在激光光束质量测量方面的应用.     

衍射光学元件在卫星激光通信终端中的潜在应用

卫星激光通信技术是目前通信技术领域的研究热点,而光学子系统的优化设计是其重要研究方向。主要介绍了利用衍射光学元件实现卫星激光通信终端的小型化、集成化和高效化。文中首先简要介绍卫星激光通信系统的基本原理,随后介绍了衍射光学元件在卫星激光通信终端中的各种可能应用,包括光束整形和分光,光学滤波,防反射镀膜,像差和热差补偿等。给出了一个包含衍射光学元件的激光通信终端光学系统优化设计实例,相应的数值仿真结果表明:衍射光学元件与传统光学元件相比,具有明显优势。     

二维光束整形的衍射光学元件设计

采用加权串行迭代算法(WSI)设计衍射光学元件(DOE)，将二维圆形高斯分布的激光光束分别整形为二维正方形和三角形的均匀光束，同时实现了光束形状改变及振幅分布均匀化的功能．模拟计算结果表明，用WSI设计得到的输出波形形状基本达到要求，转换到均匀区的能量效率分别达到95．3％、93．6％．     

一种球柱面一体化透镜的几何光学设计

提出了一种可使光轴折转90°,利用球面的折射和反射使子午面内的光束变为平行光,利用球面和柱面使弧矢光束会聚且有实焦点的球柱面一体化透镜,分析讨论了其近轴光学特性,给出了一些约束条件.这种透镜具有批量生产成本低、数值孔径大等优点,可用于把基模高斯细圆光束变换为线光束.