长沙理工大学物理与电子科学学院, 湖南 长沙 410114
为建立一个高效率的基模振荡器模型,采用谐振腔理论和ABCD定律计算分析了热透镜对腔内模式的影响,研究了不同泵浦源对斯托克斯因子的影响。研究结果表明,在热透镜焦距300~350 mm范围内腔模变化较小,采用914 nm泵浦源可以提高斯托克斯因子从而提高振荡器效率。设计的基模振荡器在泵浦功率为50 W时,可得到34.7 W的激光输出,效率达到69.4%。
斯托克斯因子 振荡器 模参数 ABCD定律 stokes factor oscillator mode parameter ABCD law
1 华中科技大学光电子科学与工程学院武汉国家光电实验室， 湖北 武汉 430074
2 孝感学院物理与电子信息工程学院， 湖北 孝感 432000
在傍轴近似下，推导出了左手材料平板聚焦系统的传输矩阵，并利用ABCD定律得到了高斯光束在左手材料中和经过平板透镜聚焦后的传输公式。高斯光束在左手材料内部和像空间的传输公式的研究表明：像高斯光束和物高斯光束束腰大小一致，即左手材料平板透镜实际上对高斯光束没有聚焦作用。研究同时表明左手材料平板对高斯光束的聚焦与几何光学成像规律完全一致，而不存在一般透镜聚焦时的焦移效应。
左手材料 ABCD定律 高斯光束 焦移 left-handed material ABCD law Gaussian beam focal shift
国防科技大学 光电科学与工程学院,长沙 410073
为使光纤激光器在自由空间中进行有效的相干合成，提出了耦合臂上带有会聚透镜的迈克尔逊型耦合腔，并将外腔配置为f－f结构以增强内部反馈.利用高斯光束的ABCD定律分析了外腔的传输特性，详细研究了外腔偏离f－f结构对相互注入耦合效率的影响，指出输出光纤端面与透镜前焦平面的偏差是影响反馈耦合效率的关键因素.基于此特别设计的迈克尔逊型耦合腔，实验上实现了两路光纤激光的有效相干合成.当透镜被移走时，阵列输出功率下降为原始值的78.5％，且相干态变得不稳定.
光纤激光器 相干合成 迈克尔逊型耦合腔 ABCD定律 Fiber laser Coherent combining Michelson-type coupled cavity ABCD law
利用高斯光束传播的ABCD定律,分析了热透镜效应对高斯光束聚焦的影响,对两种腔型做了数值计算和分析,并计算了不同焦距透镜对高斯光束聚焦后的腰斑半径和腰斑位置.通过计算分析表明对于同一高斯光束用短焦距透镜聚焦后得到的光斑比用长焦距透镜聚焦得到的光斑更稳定.
热透镜效应 ABCD定律 高斯光束 聚焦
1 浙江科技学院,理学系,浙江,杭州,310023
2 兰州大学,现代物理系,甘肃,兰州,730000
傍轴近似下带电粒子束传输可完全类比于近轴光线椭圆高斯光束的传输.基于这种类比,建立了带电粒子束传输中横向发散的复曲率半径的类ABCD定律,引入了带电粒子在横向的复曲率半径的概念,并以复曲率半径的实部表征带电粒子束的敛散特性,虚部表征带电粒子束的束斑大小.由此提出:带电粒子束整体可被看作类椭圆高斯光束,其发射度与光束波长的作用相同.通过这种类比可知,在适宜的加速器环境下,理论上可能产生相干带电粒子束.
类ABCD定律 带电粒子束传输 横向发散 ABCD-like law Charged-particle beam transport Transversal divergence 强激光与粒子束
2004, 16(10): 1331
1 浙江大学物理系光学研究所, 杭州 310028
2 浙江教育学院物理系, 杭州 310012
运用张量方法引入了描写一般部分相干非轴对称高斯-谢尔模(GSM)光束的4×4阶部分相干复曲率张量Μ-1导出了适用于部分相干光传输的张量ABCD定律,利用此定律研究分析了髙斯-谢尔模经过薄透镜的聚焦 特性。研究表明, 聚焦后光斑的大小以及聚焦点位置与部分相干光的横向相干宽度σ2g, 波前曲率等参数有关。部分相干非轴对称高斯-谢尔模光束的聚焦特性还跟扭曲因子密切相关。
部分相干光 张量ABCD定律 聚焦特性
运用张量方法引入了描写部分相干非轴对称高斯谢尔模(GSM)光束的4×4阶部分相干复曲率张量M-1,导出了适用于部分相干光传输的张量ABCD定律.利用该公式对一般的非轴对称高斯谢尔模光束经过自由空间的传输进行了计算.结果表明,部分相干光的张量ABCD定律是处理高斯谢尔模光束传输的一种简单而有效的方法.
部分相干光束 张量ABCD定律 光束传输
利用光束传输的薛定谔形式理论,将ABCD定律推广到有效质量因子守恒的系统,得到了束宽、曲率半径和发散角的进化方程.对于束宽对轴坐标的二阶微分为常数的有效ABCD系统,利用海森伯图像得到了坐标和动量的非线性进化关系,并利用简单的迭代方法得到了相应的衍射积分公式.
光传输 ABCD定律 衍射积分
运用张量分析方法把轴对称系统中的空间频率域的柯林斯公式推广到一般的非轴对称光学系统,并推导了在空间频率域中适用于非轴对称光学系统的张量ABCD定律。空间频率域中的柯林斯公式和张量ABCD定律直接给出了像散光束的空间傅里叶频谱的传输规律。它们在处理与空间频谱有关的问题,如空间滤波、成像系统的传递函数、复杂像散高斯光束在自由空间的传输等问题时更为简便。
空间频率域 非轴对称光学系统 张量ABCD定律
浙江大学物理系光学研究所,浙江,杭州,310028
用张量光学方法定义了三维不可分离变量的椭圆平顶高斯光束(EFGB),导出了这种光束经过非轴对称光学系统的传输公式及相应的张量ABCD定律,并对EFGB经过自由空间的传输作了数值计算。结果表明,EFGB的传输特性依赖于阶次,而且耦合EFGB的光强分布在传输过程中会发生旋转。
椭圆平顶高斯光束 张量ABCD定律 光束传输 elliptical flattened Gaussian beam tensor ABCD law beam propagation
