随机介质中部分相干光的偏振特性

从推广的Huygens-Fresnel原理出发,对在随机介质中传输的部分相干光偏振态的演化作了研究。以偏振高斯一谢尔模(PGSM)光束为例,进行了理论计算。结果表明：由于随机扰动的影响,偏振度呈现出振荡变化,并且光源的空间相干性对振荡剧烈程度有着很大的影响。     

湍流对部分相干光光谱移动的影响

Wolf效应，即部分相干光除满足定标律之外，即使在自由空间中传输时其光谱一般也会发生变化，是一类著名的相关诱导光谱变化现象。以高斯-谢尔模型(GSM)光束作为部分相干光的典型例子，研究湍流对高斯-谢尔模型光束光谱移动的影响。基于部分相干光的传输定理，并考虑湍流的存在，推导出了高斯-谢尔模型光束通过湍流介质的光谱公式，并作了数值计算。研究表明，无论定标律是否满足，湍流都会影响高斯-谢尔模型光束的光谱。湍流越强，与无湍流情况比较光谱移动越大。特别是，若不满足定标律时轴外光谱还会出现分裂。高斯-谢尔模型光束在湍流介质中的光谱移动由光束的空问相干性、折射率结构常数Cn^2和位置等参量决定。     

部分相干光经色差透镜聚焦后的光谱开关现象

实验研究了宽带部分相干光被会聚透镜聚焦，着重研究了聚焦透镜的色差效应对在透镜几何成像面的聚焦光场光谱的影响。结果表明，与入射光的光谱相比，在几何成像面的某些点部分相干光的归一化光谱呈现蓝移，而另一些点则呈现了红移；特别是某些点处光归一化光谱分裂为2个波峰，在临界点处光谱位移发生突变，即出现了光谱开关现象；归一化光谱的2个波峰在一些点处还可以继续分裂，且在临界点处的归一化光谱短波长区域再次出现光谱开关现象。这一结果对光谱的高精度测量以及新型的光谱开关的研究具有较重要的意义。     

径向不均匀介质柱体对电磁波的散射

本文用Fourier展开方法求解径向不均匀无损耗或有损耗介质柱体对电磁波的散射问题。与其它方法比较,这种方法计算简单并且可计算介质柱体对任意电磁波束的散射。     

非均匀介质薄筒的电磁逆散射

本文采用傅里叶级数展开的方法,处理截面为窄圆环的二维损耗介质体的电磁逆散射问题,根据介质体的散射场解析地表达出它的电参数。模拟计算得到满意的结果。     

激光模式的远场特性和空间相干度的影响

激光的远场分布一般是有规律的 ,但实际上 ,由于谐振腔的失调 ,有时出来的模式并不规则 ,而且由于模式的叠加 ,多数激光器出来的光是部分相干光。讨论了一些模式的远场分布和空间相干度对远场衍射分布的影响。     

非均匀介质多柱体散射的计算

本文运用迭代MEI过程对非均匀介质柱的多柱体散射进行了计算。该迭代过程充分运用了不变性特点，使MEI方程在各次迭代中反复使用，不仅减少了计算量也大大减少了所需的内存空间．对于不规则网格剖分下有限差分方程的建立，则采用了一种广义的测试系数的方法。文中将均匀介质多柱体散射作为非均匀情况之特例，与已有结果作了对比，获得良好的一致性。对非均匀介质柱的计算，也提供了算例。     

透过随机散射介质成像的光学技术

本文综述了目前正在研究的各种医学成像光学技术，并了作者研究的“相干调制成像技术”。     

部分相干光聚焦场特性的分析

基于广义衍射积分和部分相干光理论,本文对高斯-谢尔模型光束通过有光阑透镜和列阵线聚焦光学系统的聚焦场特性作了物理分析和数值计算,得出了一些对实际工作有用的结果.     

The spectral switch of partially coherent light in Young'sexperiment

The spectral switch in Young's two-slit experiment with partially coherent light is studied based on the propagation law of partially coherent light. It is shown that, by varying the source correlation, slit parameter and observation distance, the on-axis spectrum changes gradually, and the spectral switch can take place, where the spectral shift exhibits a rapid transition from red to blue shift or vice verse     

部分相干成像系统分辨极限研究

部分相干理论的引入丰富了光学成像分辨领域的研究,相较于理想情况下的完全相干和完全非相干光照明两点成像系统,部分相干成像系统的分辨率显著提升。本文设计了部分相干光照明两点成像系统,建立像面光强分布的数学模型,利用MATLAB仿真模拟不同空间相干性光源产生的辐射特性和两点间距对成像分辨的影响;并给出部分相干成像系统分辨极限的判定方法:当且仅当像面光强分布的峰值和谷值相等时可判定两点光源恰可分辨;以及不同相干度的光源照明成像系统分辨率的计算方法和差异。同时设计并搭建实验平台,实验结果验证了相干度分别为0、0.9和1.0时,成像分辨极限分别为1.0 mm、1.4 mm和1.5 mm,误差范围小于5%,说明实验结果与理论结果吻合。     

Propagation of the light generated by quasi-homogeneous sources through quasi-homogeneous media

The spectral density of the quasi-homogeneous (QH) light has been known when it scatters on QH media or propagates in free space. The case that QH sources are surrounded by QH media is proposed in this paper. Under the paraxial approximation, the spectral density of the QH light propagating through QH media is derived. A modified scaling law for the propagation of the QH light through QH media is also obtained. This law also holds true in the far field beyond the paraxial approximation.     

部分空间相干光在自由空间中传输的光谱分裂

基于部分相干光的传输定律,研究了多色高斯谢尔模型光束在自由空间中传输的光谱变化.研究表明,在近场会有光谱分裂出现,光谱分裂与光源的空间相干性和源光谱的谱宽以及位置参数有关.对结果作了分析,并用数值计算作了说明.     

球差对多色部分空间相干光衍射引起的光谱开关的影响

基于空间频率域交叉谱密度函数的传输公式,推导了有球差多色部分空间相干光被光阑衍射后轴上点光谱的解析表达式,而完全空间相干光的结果可作为本公式的特例。着重分析了球差对一阶光谱开关的影响,结果表明,球差会引起光谱移动的不同和光谱开关临界位置的变化。     

光阑对部分相干光束轴向偏振特性的影响

为了对控制光束传播的质量提供理论依据,采用光束相干-偏振矩阵理论中柯林斯公式,对高斯谢尔模型光束经光阑衍射后的轴向偏振特性进行了理论研究和数值分析.结果表明,由于光阑衍射,使得高斯谢尔模型光束的偏振出现非均匀分布,光束偏振度沿轴向出现振荡现象,并且随着光阑截断参数的减小、光束空间相干长度的增大以及传输距离的增大,振荡逐渐增强.相比之下,光束在自由空间沿轴向传输时,在近场区偏振度分布均匀,随着传输距离的增大、空间相干长度的减小,偏振度沿轴向分布逐渐增大.利用光阑可对部分相干光的轴向偏振传输特性进行控制,对实际应用有重要的参考价值.     

部分相干光通过像散透镜的聚焦特性

从部分相干光的传输理论出发,推导出高斯 谢尔模型(GSM)光束表示的部分相干光通过像散透镜后光强分布的解析表示式,并进行了数值计算。研究结果表明,像散影响部分相干光的聚焦特性。与没有像散情况比较,像散使部分相干光轴上最大光强的位置移动,导致实际焦点的光强减小。     

部分相干光束经刀边衍射产生的光谱变化

从部分相干光束的传输定律出发,得到了部分相干光束刀边衍射时的远场光谱的表达式．根据该表达式对衍射场中的光谱进行了理论研究。研究的结果表明：衍射场中的光谱将随着观察点位置而改变,并且对于固定观察点,其光谱将随着相对空间相干度以及光束透过率的变化而变化。     

Capacity of AM-PSK on partially coherent fading channels

This paper presents numerical capacity curves for two discrete complex channels: (1) a slow-fading Rayleigh channel with discrete carrier tracking by a phase-locked loop (PLL), where the PLL SNR is proportional to the fading amplitude squared, and (2) a fast-fading Rician channel with carrier phase estimation for the line-of-sight path only. Both channel models assume independent fading of successively received symbols. Capacity calculations are performed for equiprobable signaling with 8-ary and 16-ary amplitude-modulated phase-shift-keyed (AM-PSK) constellations. On the Rayleigh channel, the AM-PSK constellations give gains between 2 and 9 dB over PSK, at SNRs between 5 and 40 dB. For the Rician channel, AM-PSK gives a capacity gain over PSK of up to 0.75 bit at high SNR