部分相干光束理論、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生與傳輸以及緊聚焦特性研究.pdf

1、在自然界中，完全相干光束與完全非相干光束都是不存在的，我們所接觸到的光束都為部分相干光束，即介于完全相干光束與完全非相干光束之間的一種。在許多領(lǐng)域表明：降低光束的相干性，可使光束光強(qiáng)分布更均勻，這樣在慣性約束核聚變、材料熱處理等方面具有比高相干光束更明顯的優(yōu)勢。此外，降低激光光束的相干性，在大氣傳輸中，可以明顯降低光束的閃爍因子與光束漂移，即可說明光束的質(zhì)量得到了極大的提高，這個(gè)對于激光大氣通訊有著重要的作用。
　　本文研究對象是

2、部分相干光束，其中在本文中部分相干光束分為兩類。第一類就是具有特殊空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束，其關(guān)聯(lián)函數(shù)非高斯，為矩形對稱余弦高斯結(jié)構(gòu)分布與多高斯疊加結(jié)構(gòu)分布。而第二類為傳統(tǒng)空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束，其關(guān)聯(lián)函數(shù)為經(jīng)典的高斯分布。本論文針對特殊空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束，主要研究了從理論的構(gòu)建與傳輸，到實(shí)驗(yàn)上的產(chǎn)生與聚焦傳輸。對于傳統(tǒng)空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的線性偏振部分相干異?？招墓馐饕芯苛送ㄟ^高數(shù)值孔徑薄透鏡聚焦后在焦平面

3、處的光束特性，并探索光束原始的參數(shù)以及薄透鏡數(shù)值孔徑參數(shù)對緊聚焦特性的影響。
　　在第一章，主要對傳統(tǒng)部分相干光束（具有傳統(tǒng)空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)）的研究動(dòng)態(tài)以及對于具有特殊空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了簡單的回顧。
　　在第二章，講述基礎(chǔ)理論知識，先是部分相干的基礎(chǔ)知識，主要涉及到互相干函數(shù)以及交叉譜密度函數(shù)。其次講述激光傳輸?shù)幕纠碚撘约胺椒?。由于完全相干光束的傳輸理論不可適用于部分相干光束，所以接著給出了部分相干光

4、束的傳輸理論。最后給出緊聚焦基礎(chǔ)知識。
　　在第三章，針對部分相干光束中的一類具有特殊空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束，本章節(jié)從理論上提出了矩形對稱余弦高斯關(guān)聯(lián)部分相干光束以及廣義多模高斯關(guān)聯(lián)部分相干光束。研究此兩種光束在自由空間傳輸?shù)奶匦?，以及光束參?shù)對光束特性的影響。
　　在第四章，從實(shí)驗(yàn)角度，去產(chǎn)生兩種在第三章節(jié)理論構(gòu)建的特殊空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分布的部分相干光束。并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，很好的吻合性說明實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論的