华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
由于多重散射的影响，当激光光束经过散射介质(例如牛奶、生物组织等)之后将形成散斑。如何调制激光光束，使其经过散射介质之后能实现有效地聚焦是一项具有重要意义的研究工作。研究了利用空间光调制器和连续顺序反馈优化算法对入射光波前进行相位调制，从而实现了激光光束经过散射介质的有效聚焦，得到的最大光强增长因子为50.6139。还研究了空间光调制器上的总调制单元个数、每个调制单元的相位精度对光强增长因子的影响。实验研究结果表明，目标位置处的光强随着总调制单元数的增加而增加，并且随着调制单元的相位精度的增加而增强。
激光光学 散射 聚焦 反馈优化算法 相位调制
华侨大学 信息科学与工程学院,福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
基于角谱衍射公式和散射介质的圆形高斯分布模型, 数值模拟光通过散射介质的聚焦.通过反馈优化算法实现散射光束的波前整形, 在目标位置处形成一个很亮的聚焦光斑.改变聚焦目标位置后, 可实现任意位置处的单点或多点聚焦.讨论了空间光调制器上的总调制单元个数、每个调制单元相位准确度与光强增长因子的关系.结果表明：目标位置处的光强随着总像素单元数的增加而线性地增强, 并且随着调制单元的相位准确度的增加而增强.
散射介质 聚焦 角谱衍射公式 圆形高斯分布 算法 Scattering media Focusing Angular spectrum diffraction theorem Circular Gaussian distribution Alaogirhm
华侨大学信息科学与工程学院, 福建 厦门 361021
光束通过生物组织白色涂料等散射介质后将发生散射，实现对散射光束进行整形和控制具有重要的意义。使用振幅调制实时反馈的方法，对入射到散射样品的相干光的振幅进行预调整，探测器实时读取散射光斑数据作为反馈依据，以此调制空间光调制器上的对应区域，进一步补偿由散射介质引起的振幅失调。实验结果表明，目标位置光强得到显著增加，其能量平均值是调制前散射区域能量平均值的11倍。
散射 反馈 振幅调制 光束聚焦 优化算法
华侨大学信息科学与工程学院, 福建 厦门 361021
激光束经过大数值孔径透镜聚焦后，可以得到一个亚波长大小的聚焦光斑，能够用于显微技术、光刻和数据存储。通过实验的方法，研究了强聚焦的涡旋光与非涡旋光经过散射介质的透射率，并分析聚焦透镜数值孔径和涡旋光拓扑荷数对聚焦光透过散射介质能力的影响。实验结果显示：在相同的实验条件下，涡旋光的透射能力比非涡旋光更强；拓扑荷数越大，聚焦光透射能力越强；数值孔径越大，聚焦光的透射能力越强。
大气光学 涡旋光束 强聚焦 散射介质
针对现有激光切割机中焦深和焦斑之间不能兼顾的矛盾，本文提出了改善切割质量的一种新方法。该方法是根据玻璃圆锥体的光学特性提出的针对加工圆周或者圆弧形材料的方法。在激光切割系统中，用一玻璃圆锥代替导光系统和控制光束扫描或工件运动的系统。对玻璃圆锥体的理论分析和模拟研究表明：这种方法解决了焦深和焦斑之间不能兼顾的矛盾；提高了切割质量，使切割面为一严格直面；由于不需要微机控制步进电机带动工作平台或激光输出设备的复杂移动，大大减轻了激光切割机的工作量。
激光切割 中空光锥 光束模式变换 laser cutting hollow light cone light conversion
