單軸晶體中垂直光軸傳輸光束的相干與偏振特性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，激光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)加工、科學(xué)研究以及國(guó)防等領(lǐng)域。由于激光技術(shù)的發(fā)展，激光光束在光學(xué)系統(tǒng)以及各類介質(zhì)中的傳輸和變換特性也逐漸成為激光應(yīng)用研究中的重要課題。近年來，隨著單軸晶體在光學(xué)中的廣泛應(yīng)用，激光光束在單軸晶體中的傳輸特性也已成為了研究的熱點(diǎn)。本論文將選取激光光束在單軸晶體內(nèi)沿著垂直于光軸方向傳輸時(shí)為背景，研究激光光束在單軸晶體中的傳輸特性，主要工作包括：
　　基于平面波角譜法，研

2、究了圓、橢圓、矩形空心光束以及異常空心光束在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸時(shí)的傳輸特性。研究表明，激光光束在正單軸晶體中傳輸時(shí)，在沿著光軸方向比垂直于光軸方向發(fā)散的快。
　　將在單軸晶體中傳輸?shù)南喔晒馐茝V到部分相干光束，基于相干光束在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸時(shí)的傍軸傳輸公式以及描述部分相干光束的交叉光譜密度，研究了部分相干平頂光束在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸時(shí)的發(fā)散、束腰等傳輸特性。研究發(fā)現(xiàn)，初始相干長(zhǎng)度以及單軸

3、晶體的n n對(duì)部分相干平頂光束的傳輸性質(zhì)有重要的影響。
　　引入了在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸?shù)牟糠制癫糠窒喔晒馐慕徊婀庾V密度矩陣，研究了在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸?shù)牟糠制窀咚?謝爾模束的偏振度以及相干度等性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，部分偏振高斯-謝爾模束的偏振性隨著正單軸晶體的e on n的增加而減少；單軸晶體對(duì)部分偏振高斯-謝爾模光束的相干性的影響不是特別顯著。
　　研究了在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸?shù)碾S機(jī)

4、電磁束的廣義斯托克斯(Stokes)參數(shù)的演化規(guī)律。研究結(jié)果表明，單軸晶體對(duì)隨機(jī)電磁束的Stokes參數(shù)0S和1S影響非常小，受到單軸晶體的影響，隨機(jī)電磁束的Stokes參數(shù)2S和3S將會(huì)變得周期性振蕩。
　　將維格納分布函數(shù)應(yīng)用于電磁束在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向傳輸?shù)难芯浚⒁噪S機(jī)電磁束為例，說明維格納分布函數(shù)在研究電磁束在單軸晶體中傳輸?shù)膽?yīng)用。研究表明，利用維格納分布函數(shù)可以將光束在單軸晶體中沿著垂直于光軸方向的傳輸表示成