高斯謝爾模光束的傍軸和非傍軸傳輸特性.pdf

1、部分相干激光束在大氣激光通信、光學(xué)成像、激光雷達(dá)、材料熱處理、激光掃描、微粒捕獲、微粒散射等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。高斯-謝爾模型光束是一種典型的常見(jiàn)的部分相干激光光束。近年來(lái)，標(biāo)量及矢量高斯，謝爾模型光束的傳輸引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。以往人們主要著重于研究高斯．謝爾模型光束的傍軸傳輸特性。
　　 由于實(shí)際需要，半導(dǎo)體激光器等新型激光器發(fā)出的光束及緊聚焦光束得到了廣泛的應(yīng)用。在這些場(chǎng)合，激光光束的光斑尺寸非常?。ㄎ⒚谆蚣{米量級(jí)

2、）或具有很大的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，以致傍軸傳輸理論不再適用。另一方面，實(shí)際輸出光束也無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全相干，因此，研究部分相干光束非傍軸傳輸特性具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文以高斯謝爾模光束為研究模型，討論了其在自由空間及單軸晶體中的傍軸和非傍軸傳輸特性，主要?jiǎng)?chuàng)新工作包括：
　　 1．將傍軸度的概念由標(biāo)量場(chǎng)拓展到矢量部分相干場(chǎng)，并以矢量高斯謝爾模光束為研究對(duì)象，研究了矢量高斯謝爾模光束束寬、偏振度等參數(shù)對(duì)其在自由空間中傳輸?shù)陌S度的影響；

3、
　　 2．研究了各向異性扭曲高斯謝爾模光束在自由空間中的非傍軸傳輸變換規(guī)律，運(yùn)用張量方法得到了各向異性扭曲高斯謝爾模光束的傳輸光強(qiáng)表達(dá)式，通過(guò)數(shù)值分析研究了光束初始參數(shù)對(duì)光強(qiáng)及相干度的影響；
　　 3．以單軸晶體為傳輸介質(zhì)，研究了扭曲高斯謝爾模光束的傍軸傳輸特性，得到了扭曲高斯謝爾模光束在單軸晶體內(nèi)沿垂直于光軸方向傳輸?shù)慕徊孀V密度公式，通過(guò)具體的數(shù)值分析計(jì)算，分析了扭曲高斯謝爾模光束在單軸晶體內(nèi)的光束演變特性；