建立了随机电磁光束通过大气湍流的传输模型, 并对比研究了高斯-谢尔模光束在大气湍流和自由空间的传输特性。研究表明, 光谱偏振度随传输距离变化, 并在远场趋于稳定; 得到了远场稳定偏振度的解析表达式, 其在大气湍流传输中与光束的自相关长度和互相关长度无关; 光谱相干度在自由空间的远场趋于1, 而在大气湍流的远场趋于0, 并且湍流强度越大光谱相干度下降越快, 光谱密度衰减越快。
交叉谱密度矩阵 高斯-谢尔模光束 光谱密度 光谱偏振度 光谱相干度 自由空间 大气湍流 cross-spectral density matrix Gaussian Schell-model beams spectral density spectral degree of polarization spectral degree of coherence free space atmospheric turbulence
为了研究激光谐振腔的模式分布, 采用基于有限元矩阵的分析方法, 对圆形镜谐振腔进行了计算分析, 并验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上, 对腔镜单元的合理划分进行了研究。通过拟合相对误差与单元格划分精细程度的关系求出合理单元格数, 进行了实例计算和分析, 结果符合较好。结果表明, 该方法使激光谐振腔模式的分析更加精确和方便。
激光器 有限元矩阵 模式分布 合理单元格数 单元格精细程度 lasers finite element matrix mode distribution reasonable number of elements fine extent of elements
为了研究高斯-谢尔模型光束的偏振特性, 采用交叉谱密度矩阵的方法, 研究了该光束通过聚焦光学系统的偏振特性, 得到了完全偏振和完全非偏振光束保持偏振度不变的条件, 并给出了通过聚焦光学系统后传输平面偏振度实现均匀分布的条件。结果表明, 聚焦光学系统中偏振度在焦点位置附近有明显的起伏变化; 焦点位置上的偏振度等于其在自由空间传输时的远场稳定偏振度。该研究对激光传输领域具有重要的理论和现实意义。
激光光学 偏振特性 交叉谱密度矩阵 高斯-谢尔模型光束 聚焦光学系统 laser optics polarization properties cross-spectral density matrix Gaussian-Schell model beam focal optical system
