厦门工学院电子与电气工程学院, 福建 厦门 361021
根据ABCD传输矩阵和Collins衍射积分公式,通过光束坐标与腔体坐标间的转换关系,推导高斯平顶光束经过透镜后,激光间接驱动聚变装置腔内不同角度横截面的光场分布解析表达式,着重分析了光束入射角对焦点处及腔内光强分布的影响。仿真结果表明:增大入射光束的入射角,焦点处的光斑光强在X轴方向受到影响,光斑沿着X方向产生一定扩散,Y轴方向上的光强分布几乎没有变化;随着光轴传输距离的增大,靶腔内横截面上的光斑直径变大,均匀性变差,而且光斑位置右偏。均匀性较好的光斑与入射角度的选取及光束传输的距离有较密切的联系。
激光光学 平顶高斯光束 间接驱动聚变 光强分布 激光与光电子学进展
2020, 57(15): 151403
1 云南大学 物理与天文学院, 云南 昆明 650091
2 云南省粒子天体物理重点实验室, 云南 昆明 650091
艾里光束是一种新型无衍射光束，解决了激光在传播过程中的衍射效应。基于艾里变换技术，介绍一种可以通过椭圆平顶高斯光束产生的新型艾里光束，即可调谐艾里光束。通过理论计算，可以看出调节椭圆平顶高斯光束的束宽比可获得单尾艾里光束，同时，可调谐艾里光束的尾长可以通过调节入射椭圆平顶高斯光束的阶数来控制。通过研究，当束宽比p=1时，艾里光束的加速方向沿x轴45°方向; p=1/2时，加速方向沿x轴31°方向，p=1/3时，加速方向为沿x正方向，可见调节束宽比p的大小可以改变艾里光束的加速方向。
艾里光束 艾里变换 平顶高斯光束 传播特性 Airy beam Airy transform flat-topped Gaussian beam propagation properties
四川师范大学 物理与电子工程学院,成都 610068
为研究非相干的1维线阵离轴高斯光束通过分数傅里叶变换(FRFT)系统的传输特性,利用Collins积分公式,导出了其在FRFT面上的光强分布解析式,并利用此解析式作数值计算和分析。研究表明:非相干的1维线阵离轴高斯光束在FRFT面上的光强分布由FRFT的阶数和子光束数目共同决定,其归一化的光强分布随FRFT的阶数周期性变化,周期为2;子光束数目的大小及其奇偶性对归一化光强分布的影响取决于FRFT的阶数;轴上归一化光强分布也随FRFT的阶数周期性变化,变化周期也为2。
分数傅里叶变换 1维线阵离轴高斯光束 Collins 积分公式 平顶高斯光束 fractional Fourier transform one-dimensional off-axis Gaussian beams Collins integral formula flat-topped Gaussian beam
1 中国工程物理研究院,研究生部,北京,100088
2 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
采用相屏近似处理方法对激光通过湍流大气的传输进行了数值模拟.从数值模拟的结果拟合出两个公式:一是通过湍流前后部分相干平顶高斯光束的束宽平方比随阶数、传输距离和湍流强度的变化关系式;一是通过湍流后的相干长度随初始光束相干长度、湍流相干长度的变化关系式.研究发现:部分相干平顶高斯光束分解为相互独立的厄米-高斯光束的叠加;相干性越差的光束受到湍流的影响程度就越小;湍流对光束传输的影响与光束自身相干特性对其传输的影响之间是不相关的.
空间相干性 大气湍流 部分相干平顶高斯光束 Spatial coherence Atmospheric turbulence Partially coherent flat-topped Gaussian beam
