光束通過(guò)含有硬邊光闌光學(xué)系統(tǒng)的傳輸.pdf

1、從第一臺(tái)激光器發(fā)明以來(lái)，激光通過(guò)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的傳輸與變換問題一直是科學(xué)工作者感興趣的研究課題，一般情況下，激光通過(guò)含有硬邊光闌的光學(xué)系統(tǒng)的傳輸與變換研究，多采用Collins積分公式進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。對(duì)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光束起限制作用的光學(xué)元件都稱為光闌。它可以是光學(xué)元件(如透鏡、反射鏡等)本身的邊框，也可以是另外設(shè)置的帶圓孔的不透光屏。光闌中心通常位于主光軸上，且光闌面與主光軸垂直。一般光學(xué)系統(tǒng)具有多個(gè)光闌，其中對(duì)光束的限制作用最大，即實(shí)際上

2、決定通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光束大小的那個(gè)光闌稱為孔徑光闌。對(duì)沒有其他光闌的單透鏡，透鏡本身的邊框就是孔徑光闌?？讖焦怅@可遮掉光束中偏離傍軸較多的光線，對(duì)像的清晰度、正確性、亮度和景深等有直接影響。因此，對(duì)受硬邊光闌衍射光束的計(jì)算機(jī)模擬成為激光光學(xué)中一個(gè)重要的研究課題。 本文的主要內(nèi)容如下： 1、復(fù)高斯函數(shù)展開法及其在激光通過(guò)含有硬邊光闌的光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用。 2、分?jǐn)?shù)傅里葉變換的定義，性質(zhì)以及光學(xué)實(shí)現(xiàn)。 3、厄米．

3、高斯(HG)光束通過(guò)透射率為高斯分布的硬邊光闌的傳輸特性進(jìn)行研究。采用硬邊光闌函數(shù)可被展開為復(fù)高斯函數(shù)疊加的方法，推導(dǎo)出了厄米—高斯(HG)光束通過(guò)透射率為高斯分布的硬邊光闌的近似的解析傳輸公式，并對(duì)厄米．高斯光束通過(guò)薄透鏡的光強(qiáng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。 4、將硬邊光闌展開為復(fù)高斯函數(shù)，利用高斯光闌的ABCD矩陣形式來(lái)描述復(fù)高斯函數(shù)，推導(dǎo)出橢圓厄米—高斯光束通過(guò)硬邊光闌分?jǐn)?shù)傅立葉變換系統(tǒng)的光強(qiáng)分布近似解析公式。利用該公式對(duì)橢圓厄米—高斯