1 洛阳师范学院物理与电子信息学院，河南 洛阳 471934
2 河南省电磁变换与探测重点实验室，河南 洛阳 471934
采用非稳态光场的相干理论和广义惠更斯-菲涅耳衍射积分相结合的方法，研究了时空相干涡旋（STCV）在色散介质传输中的演化行为。推导出了具有STCV的部分相干脉冲光束在传输距离z处的互相干函数表达式，并获得了STCV的数学物理描述。研究表明：STCV在熔融石英介质传输中出现了相干开关现象，脉冲光源的空间相干宽度和时间相干长度可以作为相干开关的控制参数以实现对STCV信息的传递控制；相干开关的区域大小与传输距离密切相关，当传输距离较近时，相干开关的区域较大，而当传输距离较远时，相干开关的区域较小。此外，设计了基于相干开关的光通信模型。
物理光学 光学涡旋 相干性 开关 脉冲 光学学报
2022, 42(20): 2026004
洛阳师范学院物理与电子信息学院, 洛阳 河南 471022
根据一级波恩近似和非稳态场的散射理论，研究分析了部分相干光脉冲经各向异性介质散射的光谱和相干特性。通过数值计算给出了介质参数和脉冲参数对各向异性介质散射场光谱密度和光谱相干度的影响。结果表明，与各向同性介质散射场的光谱密度和光谱相干度分布都具有轴对称性分布相比，各向异性介质散射场的光谱密度和光谱相干度分布都不对称。最后对所得主要结果进行了物理解释。
相干光学 散射 一级玻恩近似 部分相干光脉冲 光谱密度 光谱相干度
1 洛阳师范学院 物理与电子信息学院, 河南 洛阳 471022
2 濮阳职业技术学院 机电工程系， 河南 濮阳 457000
利用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式，推导出了非傍轴部分空间相干部分光谱相干双曲余弦-高斯(ChG)脉冲电磁光束在自由空间传输时交叉谱密度矩阵的远场解析公式，并用来表示脉冲电磁光束的光谱密度(光强)和偏振度。结果表明，对非傍轴远场部分空间相干部分光谱相干ChG脉冲电磁光束，其非傍轴性主要由参数f, fαα决定，而离心参数、脉冲宽度和时间相干长度影响其非傍轴行为。非傍轴部分空间相干部分光谱相干高斯-谢尔模型脉冲电磁光束的远场传输可作为特例处理。
非傍轴双曲余弦-高斯脉冲电磁光束 离心参数 脉冲宽度 时间相干长度 nonparaxial electromagnetic coshk-Gaussian pulsed decentered parameter pulse duration temporal coherence length
洛阳师范学院物理与电子信息学院， 河南 洛阳 471022
基于非稳态场的相干理论，推导了部分空间相干部分光谱相干双曲余弦高斯脉冲电磁光束在自由空间传输时交叉谱密度矩阵的解析公式。结果表明，双曲余弦高斯脉冲电磁光束的光谱密度、偏振度和相干度与离心参数、光束的空间相关长度、时间相干长度和场点位置等因素有关。部分空间相干部分光谱相干高斯谢尔模型脉冲电磁光束、完全光谱相干高斯脉冲电磁光束和完全空间相干高斯脉冲电磁光束可作为特例给出。
相干光学 双曲余弦高斯脉冲电磁光束 传输特性 离心参数 空间相关长度 时间相干长度 中国激光
2011, 38(12): 1202006
洛阳师范学院物理与电子科学系, 河南 洛阳 471022
基于非稳态场的相干理论，对部分空间相干部分光谱相干二维厄米高斯脉冲电磁光束在自由空间传输时的偏振特性做了详细的数值研究。结果表明，脉冲电磁光束的偏振度分布由光束阶数、光束的空间相关长度、时间相干长度和场点位置等因素共同决定。研究表明，当空间相关长度趋于零或无穷大时，轴上点偏振度趋于一固定值，与光束阶数和场点位置无关。光束阶数较大或传输距离较远时，轴上点偏振度随时间相干长度的增大而增大，随脉冲宽度的增大而减小。光束阶数越大，横截面上偏振度P=0出现的次数越多。
厄米高斯脉冲电磁光束 偏振 光束阶数 时间相干长度
1 洛阳师范学院 物理与电子信息学院,洛阳 471000
2 河南师范大学 物理与信息工程学院,新乡 453007
为了对平顶高斯光束通过光阑-透镜分离光学系统轴上光强分布和焦移进行详细研究,采用Collins公式,通过数值计算,对各个参量对光强分布和焦移的影响进行了分析,得到了精确直观的解析式。结果表明,其光强分布和焦移不仅由平顶高斯光束的阶数N、光束的菲涅耳数Fw决定,还与光阑菲涅耳数Fa、光阑与透镜距离s有关。
激光光学 平顶高斯光束 光阑-透镜分离系统 焦移 laser optics flattened Gaussian beams aperture-lens separation system focal shifts
1 四川大学 激光物理与化学研究所，成都 610064
2 洛阳师范学院 物理系，河南 洛阳 471022
从惠更斯-菲涅耳衍射积分公式出发，对飞秒光脉冲在杨氏实验中的光谱移动和光谱开关做了研究和数值分析.结果表明，飞秒光脉冲在杨氏实验中也会出现光谱移动和光谱开关.一般情况下，光谱开关与脉冲宽度、载波频率、遮拦比和场点位置有关.光谱开关的数目随遮拦比的减小而减小，而发生光谱开关处的相对光谱移动随载波频率和脉冲宽度的减小而增加.因光谱开关极小值Smin=0，所以光谱开关属于奇点光学现象.可通过适当改变遮拦比来实现信息编码和信息传输.
飞秒光脉冲 杨氏干涉实验 光谱移动 光谱开关 Femtosecond optical pulse Young′s interference experiment Spectral shift Spectral switch
1 四川大学 激光物理与化学研究所,成都 610064
2 洛阳师范学院 物理系,洛阳 471022
推导出被光阑衍射高阶贝塞尔-高斯脉冲光束的场和光强分布的解析公式,对其相位奇点的演化特性做了计算和分析。结果表明,高阶贝塞尔-高斯脉冲光束经光阑衍射后,中心光涡旋始终存在,拓扑电荷守恒。随脉冲频率和脉冲宽度增加,等相位线均沿逆时针方向旋转,涡旋核随脉冲频率增加而减小,而脉冲宽度对涡旋核大小几乎无影响。等相位线随截断参数和传输距离的增加分别沿逆时针和顺时针方向旋转,涡旋核大小随截断参数增加而变化,随传输距离和光束阶数的增加而增大。
高阶贝塞尔-高斯脉冲光束 奇点光学 光涡旋 相位奇点 光阑衍射 higher-order Bessel-Gaussian pulsed beam singular optics optical vortex phase singularity aperture diffraction
洛阳师范学院物理与电子科学系, 河南 洛阳 471022
从部分相干光的传输理论出发,研究了被光阑衍射扭曲高斯谢尔模型光束远场的光谱变化规律。结果表明,扭曲高斯谢尔模型光束在远场也会出现光谱移动和光谱开关效应。与衍射高斯谢尔模型光束情况相比,光谱移动和光谱开关效应不仅与光束空间相关性、截断参量和源光谱谱宽有关,光束的扭曲因子也会对衍射扭曲高斯谢尔模型光束远场的光谱移动和光谱开关效应产生影响。通过数值计算结果详细讨论了光束扭曲因子影响衍射扭曲高斯谢尔模型远场光谱的规律。
物理光学 扭曲高斯谢尔模型光束 光谱移动和光谱开关 扭曲因子 衍射
1 洛阳师范学院,物理系,河南,洛阳,471022
2 河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453002
从部分相干光的传输理论出发,研究了高斯-谢尔模型(GSM)光束通过光阑像散透镜传输轴上的光谱变化规律.结果表明,与光源光谱相比,高斯-谢尔模型(GSM)光束通过光阑像散透镜传输轴上光谱发生了中心频率的移动,这种现象被称为光谱位移.详细分析了透镜的像散、光束的空间相关性和光阑的截断参量对光谱变化的影响.数值计算表明,这些参量会对光谱移动产生比较大的作用.
光谱变化 像散 光阑透镜 高斯-谢尔模型(GSM)光束 Spectral change Astigmatism Aperture lens Gaussian Schell-model (GSM) beam
