内江师范学院 工程技术学院, 四川 内江 641112
基于积分衍射理论和相干偏振理论, 研究了部分相干余弦高斯光束在左手材料中的光强的分布。研究结果表明: 中心光强随工作频率增大,先增大后逐渐趋于稳定, 但是随相干参量增大而减小; 横向光强随相干参量增大而减小, 随偏心参量增大光强的最大峰值不变, 但是光强的峰值数目在不断增加。
物理光学 左手材料 工作频率 光强 部分相干 physical optics the left-handed material the operating frequency intensity distribution partially coherent
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2 四川师范大学 物理与电子工程学院, 成都 610066
为了研究双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的传输特性, 运用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式, 推导出双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的一般传输解析表达式。利用此表达式数字模拟了左手平板材料工作频率的变化对光束传输特性的影响。结果表明: 双曲余弦高斯光束的中心光强、横向光强和光斑尺寸都可以用左手平板材料的工作频率来调控。随传输距离的增加, 中心光强逐渐加强; 在同一传输面上工作频率越大, 中心光强越强。横向光强随工作频率的增大而增加, 并且出现空心分布, 光斑尺寸在加速扩展。
物理光学 双曲余弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 传输 physical optics Cosh-Gaussian beam the left-handed material slab generalized Huygens-Fresnel diffraction integral propagation
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为了研究梯度折射率介质对复变量双曲正弦高斯光束的传输影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导出了复变量双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场,运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸及其变化率的表达式,并进行了数值模拟分析.结果表明,光斑尺寸及其变化率随传输距离的增加呈周期性变化,周期由折射率系数决定;随光束参量的改变,光斑位置不变,周期性不变,但是光斑尺寸的振荡幅度要发生改变;通过调整这些参量,可以改变光斑尺寸及其位置.此项研究对大功率半导体激光器等方面的开发应用有帮助.
几何光学 光斑尺寸 广义衍射积分法 复变量双曲正弦高斯光束 梯度折射率介质 geometrical optics spot size generalized diffraction integral method complex variable sinh-Gaussian beams gradient-index medium
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为了研究复变量双曲正弦高斯光束在左手材料中的传输,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法,得到复变量双曲正弦高斯光束在左手材料中的传输表达式,并运用此表达式作数值模拟。仿真结果表明,复变量双曲正弦高斯光束的横向光强、光斑尺寸和束腰位置都可以用左手材料的工作频率来调控。当左手材料的工作频率一定时,随着传输距离的增加光斑尺寸先减小后增大;而当工作频率增大时,光强加强,束腰位置越靠近入射面,但发现束腰宽度不受工作频率的调控。
文字间用 号隔开空半格左手材料 工作频率 横向光强 光斑尺寸 left-handed material operating frequency transversal intensity spot size
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为了研究左手平板材料对正弦高斯光束的光斑影响，利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法得到了正弦高斯光束的光斑分布表达式，并利用此表达式对光斑进行了数值模拟，结果表明：正弦高斯光束在左手平板材料中传输时，光斑尺寸的聚焦位置是光束束腰的位置，束腰位置受左手平板材料的折射率影响，束腰宽度与材料的折射率无关，并且发现左手平板材料内部和像空间的光斑尺寸随偏心参数变化规律相似。此项研究对光场操控方面应用有帮助。
物理光学 正弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 光斑尺寸 激光与光电子学进展
2015, 52(7): 072601
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为了研究梯度折射率介质中双曲余弦高斯光束的束腰及其位置，推导出了双曲余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场，并运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸、束腰宽度及位置的表达式，讨论了梯度折射率介质对双曲余弦高斯光束的光斑尺寸、束腰宽度及位置的影响。研究结果表明：梯度折射率介质中光斑尺寸随传输距离的增加出现了周期性变化，周期由折射率系数决定；随偏心参数的增大，束腰宽度先逐渐减小再逐渐增大后趋于稳定；并且发现偏心参数决定光斑尺寸振荡幅度。
物理光学 双曲余弦高斯光束 梯度折射率介质 广义衍射积分法 光斑尺寸 激光与光电子学进展
2015, 52(2): 022601
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基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法，对梯度折射率介质中的厄米余弦高斯光束传输特性进行了研究，得出了在梯度折射率介质中厄米余弦高斯光束的光场表达式，并利用此表达式作数值模拟，研究了梯度折射率介质对厄米余弦高斯光束传输特性的影响。结果表明：光强在轴上分布呈现空间周期性变化，最大光强位置与梯度折射率系数β 有关；随着调制参数α 的增大，轴上最大光强逐渐减小而且出现了空心分布。在同一传输面上横向光强随梯度折射率系数β 增加，先增大后快速减小；并且发现调制参数α 变大，光强不变，但是束腰宽变窄。
物理光学 厄米余弦高斯光束 梯度折射率介质 广义衍射积分法 光束传输 激光与光电子学进展
2014, 51(10): 102601
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利用柯林斯公式推导出空心高斯光束在梯度折射率介质中的传输公式,并利用此解析式进行数值计算和分析，讨论了梯度折射率介质对空心高斯光束传输特性的影响。结果表明，介质梯度折射率对空心高斯光束的传输性质有较大影响。
物理光学 空心高斯光束 梯度折射率介质 柯林斯公式 传输特性 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 032601
四川师范大学 物理与电子工程学院， 成都 610066
利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法，推导出平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时的解析表达式，对平顶高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性进行了分析，讨论了介质梯度折射率系数和光束阶数对传输特性的影响。研究表明，平顶高斯光束在梯度折射率介质中传输时轴上光强分布呈现周期性变化，其周期决定于介质梯度折射率系数,而与光束的阶数无关；轴上峰值处的横向光强分布受梯度折射率系数和光束阶数的影响较大，横向光强的最大值随着梯度折射率系数的增大而增大。
平顶高斯光束 广义衍射积分法 梯度折射率介质 传输特性 近轴光学系统 flattened Gaussian beams generalized diffraction integral gradient-index media propagation properties paraxial optical system 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2630
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基于光束在各向异性单轴介质中的傍轴矢量传输理论，对可控空心光束(CDHB)在单轴晶体中的传输特性作了研究。得出该光束在单轴晶体中传输的横向慢变振幅的表达式，并利用此表达式作数值计算，研究了CDHB在单轴晶体中的传输特性。研究表明，可控空心光束在单轴晶体中传输时，控制参数ξ和光束阶数N的取值对其光强分布有较大的影响。随着控制参数ξ的增大，光束的暗斑尺寸也随之增大，光强则减小；研究还发现，当光束的阶数N增大时,光束的暗斑尺寸也随之增大，光强则减小；随着光束传输距离z的增加，中心光强逐渐加强，光强分布不再保持原来暗中空的特性。
物理光学 可控空心光束 单轴晶体 传输特性 各向异性
