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 径向偏振螺旋贝塞尔光束的传输特性及其自重建

胡汉青 吴逢铁 胡润 杨艳飞

[摘要]基于广义惠更斯-菲涅尔衍射理论, 导出径向偏振螺旋贝塞尔光束的光场表达式, 研究了该光束的传输特性和传输过程中光束偏振态的变化, 及其通过扇形障碍物后的自重建特性.理论分析和数值计算发现:径向偏振螺旋贝塞尔光...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0326001

 部分相干焦散光束的形成及其相干特性

杨艳飞 吴逢铁 胡汉青 胡润 朱清智

[摘要]提出利用交叉谱密度函数描述焦散光束, 将焦散光束的研究范围从相干光拓展到部分相干光领域.结合菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式, 导出焦散光束在自由空间中的传输表达式.理论分析了光束射入不同倾斜角度轴棱锥引起的像散...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(07):0708004

 Pearcey光束的形成及其聚焦特性

胡汉青 吴逢铁 胡 润 杨艳飞 朱清智

[摘要]设计一种简单的光学元件——抛物缝孔径获得Pearcey光束, 基于空间域中的广义惠更斯-菲涅耳衍射积分, 导出该系统的Pearcey光束表达式。数值模拟和实验验证了Pearcey光束的产生。同时研究了Pearcey光束的自聚焦特性, 讨...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(06):0618003

 部分相干光产生无衍射Mathieu光束

冯聪 王硕琛 吴逢铁

[摘要]基于傅里叶变换下的菲涅尔衍射理论, 对部分相干光产生Mathieu光束进行了理论和实验研究, 并利用抽样理论和色散公式推导出Mathieu光束的光强分布表达式.数值模拟了不同传播距离处Mathieu光束的截面光强分布, 并设计了...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(02):0226002

 LED焦散光束的传输特性

杨艳飞 吴逢铁 朱清智 胡润

[摘要]利用LED光源产生焦散光束,并应用交叉谱密度函数及多光谱叠加的原理计算了轴棱锥后LED部分相干焦散光束的光强分布。理论分析和实验结果验证了像散等参量对焦散光束的影响。通过研究传输距离对LED焦散光束的影响发现,...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(05):0505004

 基于LED光源与聚合物光纤束的能量均匀透镜耦合器设计

张晓婷 刘楚嘉 漆宇 蔡智辉 吴逢铁 庄其仁

[摘要]研究了以大功率发光二极管(LED)作为光源的聚合物光纤束(POFB)透镜耦合器的原理和设计方法, 基于能量补偿和坐标迭代法设计了一种能量均匀分布自由曲面透镜耦合器。透镜耦合器由两个折射曲面和两个反射曲面以及一个环形...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(02):0208001

 部分相干螺旋自加速贝塞尔光束

胡润 陈婧 吴逢铁 胡汉青 杨艳飞

[摘要]理论分析了螺旋贝塞尔光束的产生机理。根据高斯-谢尔模型的交叉谱密度公式及交叉谱密度传播理论, 推导得出了部分相干螺旋贝塞尔光束的表达式。研究了部分相干螺旋贝塞尔光束的传输特性, 同时分析了相干度对其传输特性...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(11):1126002

 基于蝶形液晶开关获得自由立体显示的定向背光平顶光束研究

陈芳萍 张晓婷 庄其仁 刘楚嘉 漆 宇 吴逢铁

[摘要]研究了一种采用蝶形液晶开关获得柱透镜式定向背光横向平顶光束的原理和方法,在广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论的基础上,推导出以蝶形液晶开关单元为光源的光束经柱透镜后的衍射光场分布表达式;将蝶形液晶开关单元置...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(11):111413

 LED产生局域空心光束的数值分析与实验

王硕琛 吴逢铁 朱清智

[摘要]首次使用了离散傅里叶方法数值分析局域空心光束。用离散傅里叶方法描述单色平面波产生局域空心光束(bottle beam)的光强分布, 引入色散公式使得一定频谱宽度的LED光源同样适用。讨论抽样要求并对变量进行离散化, 导出...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(06):0620006

 离轴像散对高阶贝塞尔光束的影响

胡 润 吴逢铁 朱清智 杨艳飞

[摘要]利用螺旋相位板-轴棱锥系统可以产生高阶贝塞尔光束。基于基尔霍夫衍射积分理论, 推导了涡旋光斜入射轴棱锥后的衍射光场表达式。分析了光束斜入射引起的像散对轴棱锥聚焦涡旋光产生高阶贝塞尔光束的影响, 提出了一种用...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(08):0826002

 无衍射光束成像系统携带信息的研究

何艳林 徐浩博 吴逢铁

[摘要]研究了无衍射光束成像系统对图像信息的携带情况。在入射的平面波中加入图像信息, 基于基尔霍夫衍射公式和菲涅耳衍射公式的角谱理论, 使用离散傅里叶方法描述图像经轴棱锥后在观察面的光强分布, 对图像面进行数据抽样...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(06):0611002

 一种产生Mathieu光束的光学系统

王硕琛 吴逢铁 冯 聪

[摘要]设计了一种简单而新颖的光学元件。光束经过此元件后,再利用透镜聚焦便可产生无衍射Mathieu光束,且改变衍射元件的参数,Mathieu光束的q值随之改变。利用离散傅里叶方法从理论上导出了该光学系统的Mathieu光束的表达...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(02):0205002

 相干和非相干光源对贝塞尔光束成像系统分辨率的影响

何艳林 陈姿言 吴逢铁

[摘要]研究了在无衍射光束成像过程中,相干和非相干光源对成像系统分辨率的影响。对于衍射受限的成像系统,利用衍射积分理论与傅里叶光学理论导出成像系统的点扩展函数(PSF)公式,对不同的PSF进行模拟比较,结果表明非相...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(09):090301

 部分相干无衍射光束经环形孔径的传输特性

王硕琛 谢晓霞 吴逢铁

[摘要]理论上利用高斯谢尔模型和交叉谱密度的传播公式得到部分相干Bessel光束经过环形孔径的光强表达式.通过Mathcad软件数值模拟光强表达式, 得到在不同传播距离的截面光斑图, 结果表明部分相干Bessel光束在经过环形孔径后...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(08):0826002

 无衍射光束提高成像系统分辨率

陈姿言 胡威旺 吴逢铁 朱清智 何艳林

[摘要]设计了一种在非相干光源下利用轴棱锥产生的无衍射光束成像系统.基于衍射积分理论与点扩散函数推导出成像系统分辨率的表达式, 利用光学软件对无衍射光束成像系统的初始结构模型进行仿真, 并以蓝光LED作为光源, 将条纹...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(05):0511002

 增大Bessel光束无衍射距离的凹透镜系统

何艳林 沈栋辉 孙 川 吴逢铁

[摘要]根据传统轴棱锥法产生Bessel光束的原理和凹透镜的几何光学效应, 设计并模拟了一套提高Bessel光无衍射距离的光学系统。利用凹透镜的发散特性, 将其分别放置在轴棱锥的前方与后方, 使用Math CAD软件进行模拟并与传统轴...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(05):0518003

 无衍射Mathieu光束经轴棱锥的聚焦特性

谢晓霞 纪佳位 王硕琛 吴逢铁

[摘要]基于MathieuHankel波理论分析了Mathieu光束经轴棱锥后的聚焦特性,并利用菲涅尔衍射积分理论及稳相法, 推导出Mathieu光束经轴棱锥后的准确解析表达式.数值模拟了无衍射Mathieu光束经轴棱锥线性聚焦后的光场在不同传...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(02):0226002

 柱透镜聚焦高阶Bessel光束产生焦散光束

冯聪 吴逢铁 谢晓霞

[摘要]研究了高阶Bessel光束经过柱透镜后的光场分布特性.在广义惠更斯-菲涅尔衍射积分理论基础上, 推导出高阶Bessel光束透过柱透镜后的衍射光场分布表达式; 并利用MATLAB和MATHCAD模拟了不同传播距离处的光强分布.实验上, ...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(12):1226002

 轴棱锥顶点离轴加工误差对贝塞尔光束的影响

胡润 吴逢铁

[摘要]理论推导了轴棱锥顶点离轴加工误差的透射率函数。在惠更斯-菲涅耳衍射积分理论和稳相近似法的基础上,推导出顶点离轴轴棱锥后的衍射光场表达式,分析了顶点离轴加工误差对贝塞尔光束的影响。对顶点离轴轴棱锥后衍射光...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(12):1205002

 离散傅里叶方法分析环缝透镜产生无衍射光束

孙川 陈培宗 吴逢铁

[摘要]使用离散傅里叶方法分析环缝透镜系统产生无衍射(贝塞尔)光束。将基尔霍夫衍射积分公式与菲涅耳衍射积分公式转换成傅里叶变换的形式,在环缝透镜系统中用傅里叶方法描述观察面的光强分布,对衍射面进行数据抽样,导出...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(04):0407001

 轴棱锥聚焦贝塞尔-谢尔模型光束产生空心光束

朱清智 吴逢铁 何西

[摘要]提出了轴棱锥聚焦贝塞尔-谢尔模型光束产生空心光束的方法。应用交叉谱密度函数模拟了贝塞尔-谢尔模型光束通过轴棱锥后的光强分布。结果表明,空心光束的尺寸随着传播距离的增加逐渐增大。使用Tracepro软件模拟验证了...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(10):1026022

 蓝光LED产生局域空心光束

李攀 吴逢铁 何西 孙川

[摘要]利用非相干蓝光LED 和轴棱锥-透镜系统直接产生局域空心光束,证实了非相干光源通过轴棱锥-透镜系统可以得到局域空心光束。利用衍射理论和多波长叠加原理分析了具有一定频宽的部分相干光入射轴棱锥-透镜系统后的光场分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(04):042602

 贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布

刘 岚 张海涛 陈子阳 吴逢铁

[摘要]基于衍射光学方法,研究了不同阶数的贝塞尔高斯光束经过环形菲涅尔波带片后,在波带片的焦点附近所形成光强分布。入射光束为高阶贝塞尔高斯光束,聚焦区域获得了空心光强分布,入射光束的阶数越高,空心尺寸越大;菲...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(05):1491

 光源相干度对Bessel光最大无衍射距离的影响

孙川 何西 林炳福 姜妍 庄其仁 吴逢铁

[摘要]理论分析和实验研究了光源相干度对其产生的Bessel光最大无衍射距离的影响.以He-Ne激光器为光源, 用旋转毛玻璃法产生部分相干光, 经过扩束后再用轴棱锥法产生Bessel光束.通过移动旋转毛玻璃改变部分相干光的相干度, 测...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(02):0208001

 线性径向梯度折射率透镜产生贝塞尔光

孙川 何艳林 陈婧 吴逢铁

[摘要]提出了一种产生长距离、高质量贝塞尔光束的新型光学元件——线性径向梯度折射率透镜(LRGIL)。从几何光学角度和衍射积分理论分析了LRGIL 产生贝塞尔光束的原理,用软件进行模拟,得出LRGIL 具有传统轴棱锥功效的结论。...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0802002

 利用非相干光源基于多模光纤获得空心光束

李攀 朱清智 吴逢铁

[摘要]提出利用非相干单色发光二极管(LED)光源和多模光纤产生空心光束。证实了将LED 光源以一定角度倾斜耦合进大芯径多模光纤可获得光斑均匀的空心光束。分析了光束在多模光纤中的传输路径和产生空心光束的机理,并用Zemax...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(04):0422004

 双环透镜聚焦平行光产生局域空心光束

孙川 何艳林 吴逢铁

[摘要]提出并展示了产生单个可调局域空心光束的一种新型元件。该元件由光罩与平凸透镜组成,结构简单,易于生产。该元件可调制平行光产生参数固定的局域空心光束,通过更换光罩可在较大范围内实现局域空心光束的尺寸调谐。...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(12):1208001

 椭圆孔径与轴棱锥系统产生带状近似无衍射光束

谢晓霞 李冬 吴逢铁

[摘要]基于菲涅耳衍射理论,硬边孔径的复高斯函数展开法及稳相法研究了椭圆孔径与轴棱锥系统的光束传输特性,推导出了高斯平面波经轴棱锥衍射后产生的无衍射光场的表达式,数值模拟了不同传播距离处的截面光强分布,并设计...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(01):0126001

 像散对周期性局域空心光束的影响

李冬 吴逢铁 李攀 谢晓霞

[摘要]无衍射贝塞尔光束经轴棱锥线聚焦后可以产生周期性局域空心光束,基于菲涅耳基尔霍夫衍射理论分别分析了椭圆加工误差和光束斜入引起的像散对轴棱锥聚焦无衍射贝塞尔光束产生的局域空心光束的影响。当椭圆加工误差或者...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(s1):s126002

 周期局域空心光束自重建的理论模拟与实验

杜团结 吴逢铁 王涛 李攀 欧阳玉梅

[摘要]利用衍射积分理论和干涉理论分析了轴棱锥对无衍射贝塞尔(Bessel)光束进行线聚焦产生局域空心光束遇障碍发生自重建的全过程。数值模拟了周期局域空心光束的传输情况及轴上放入圆形障碍物后不同位置的截面光强分布图,...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(01):0114001

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