四川师范大学,电子工程学院,四川,成都,610066
对厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜分离系统的轴上光强分布做了详细的数值分析.研究发现,在一定条件下轴上存在两个光强极大值点,并且在这两个极大值点相互竞争中会出现焦点位置的有效置换,即出现焦开关.厄米双曲余弦高斯光束产生焦开关的条件是:光阑与透镜相对间距为1,光束阶数为偶数,光束参数小于其相应的临界值,截断参数在它的两个临界值之间.进一步研究表明,焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量随光束参数的减小而增大,但是随着截断参数的增大焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量将分别出现一个极大值.在大范围调焦的应用中,可利用焦开关实现调焦之目的;在精密聚焦的激光应用中,应控制焦开关的产生.
厄米双曲余弦高斯光束 光阑-透镜系统 焦开关 焦移
Author Affiliations
Abstract
中国科学院,上海光学精密机械研究所, 上海 201800
Based on the closed-form propagation expression of Hermite-cosh-Gaussian beams passing through an unapertured thin lens, intensity distributions in focal region were studied. Focal shifts of the beams and dependences of maximal intensity position on decentered parameter were investigated. The results show that the relative focal shifts (absolute value) in TEM_(11)-mode Hermite-cosh-Gaussian beams increase with decreasing decentered parameter and Fresnel number, and tend zero with large Fresnel number. For TEM_(22)-mode Hermite-cosh-Gaussian beams the principal maximum intensity is located off the axis when the decentered parameter is smaller than 0.54 and on the axis when decentered parameter is greater than 0.54. When decentered parameter equals 0.54, the beam has double principal maximum intensity here. The intensity is more concentrated into the axis with greater decentered papameter. Dependences of the relative focal shifts in TEM_(22)-mode beam obtained using LW and GH methods on decentered parameter and Fresnel number coincide with that of TEM11-mode beam. However , there is quantitative difference between the results obtained using the two different methods.
厄米-双曲余弦高斯光束 光强分布 焦移 焦平面 偏心参数 Hermite-cosh-Gaussian beams Intensity distribution Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2004, 2(1): 79
中国科学院,上海光学精密机械研究所, 上海 201800
基于厄米-双曲余弦高斯光束通过无光阑限制薄透镜聚焦的解析传输公式,研究了厄米-双曲余弦高斯光束聚焦区域的光强分布,并对光束的焦移进行了分析,讨论了偏心参数对光强主极大位置的影响.结果表明:TEM11模厄米-双曲余弦高斯光束的相对焦移(绝对值)随偏心参数和菲涅尔数的减小而增大,菲涅尔数较大时相对焦移趋于零.TEM22模光束在偏心参数小于0.54时,轴外与轴上光强极大值的比值大于1,此时光强主极大在轴外,偏心参数大于0.54时则相反;在偏心参数等于0.54时比值为1,此时光束有两个主极大,偏心参数愈大光强愈集中于轴上.使用LW法和GH法得到的TEM22模光束的相对焦移(绝对值)随偏心参数和菲涅尔数的变化规律与TEM11模光束一致,但相同参数下使用这两种方法得出的具体结果不同.
厄米-双曲余弦高斯光束 光强分布 焦移 焦平面 偏心参数 Hermite-cosh-Gaussian beams Intensity distribution
1 西南交通大学应用物理系,成都,610031
2 四川大学激光物理与化学研究所,成都,610064
研究了用于厄米-高斯光束对称化的光学系统对像散厄米-双曲余弦-高斯光束的变换.分析了偏心参数和模阶数对变换后的厄米-双曲余弦-高斯光束对称性的影响,通过大量数值计算说明复杂像散厄米-双曲余弦-高斯光束对称化的物理意义.
对称化光学系统 厄米-双曲余弦-高斯光束 对称性 偏心参数 模阶数
1 西南交通大学应用物理系,成都,610031
2 四川大学激光物理与化学研究所,成都,610064
从二阶矩定义出发,推导出了厄米-双曲余弦-高斯光束束腰宽度的解析表达式,作为特例给出了厄米-余弦-高斯光束、双曲余弦-高斯光束、余弦-高斯光束及厄米-高斯光束束腰宽度的表达式;进行了数值计算及分析.
厄米-双曲余弦-高斯光束 厄米-余弦-高斯光束 双曲余弦-高斯光束 余弦-高斯光束 束腰宽度
用失调叠加积分的方法,对厄米-双曲余弦-高斯光束的瞄准稳定性作了研究,得到了厄米双曲余弦高斯光束失调因子|ηm|2的精确解析公式和近似解析公式,并用数值计算了相对横向偏移和相对角向偏移对失调因子|ηm|2的影响以及对精确解析公式和近似解析公式的适用范围作了分析和说明.
瞄准稳定性 失调因子 相对横向偏移 相对角向偏移 厄米-双曲余弦-高斯光束
