高斯光束圓孔衍射理論在準(zhǔn)直系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、無(wú)線光通信準(zhǔn)直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距是準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)中首先應(yīng)該確定的參數(shù)，本文就準(zhǔn)直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。 本文主要研究了以下幾個(gè)問(wèn)題： 1).使用基模高斯光束參量方程對(duì)半導(dǎo)體激光器光束準(zhǔn)直系統(tǒng)的光功率透過(guò)率與準(zhǔn)直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的關(guān)系進(jìn)行了研究； 2).在RichardG.Schell的基礎(chǔ)上研究了高斯光束圓孔衍射理論，修正了其中的符號(hào)規(guī)定使其與現(xiàn)行規(guī)定一致，并且拓展了該理論，得出了高斯光束

2、束腰位于孔徑平面上或位于孔徑平面前方或后方時(shí)的高斯光束圓孔衍射場(chǎng)分布及強(qiáng)度分布解析表達(dá)式； 3).應(yīng)用高斯光束圓孔衍射理論詳細(xì)研究了準(zhǔn)直系統(tǒng)數(shù)值孔徑與遠(yuǎn)場(chǎng)橫向強(qiáng)度分布的關(guān)系；準(zhǔn)直系統(tǒng)的象差與遠(yuǎn)場(chǎng)橫向強(qiáng)度分布的關(guān)系； 4).在上述研究的基礎(chǔ)上，對(duì)準(zhǔn)直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討； 5).本文還對(duì)我們感興趣的兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究：平面波和高斯光束圓孔衍射遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度分布比較；高斯光束圓孔衍射遠(yuǎn)場(chǎng)橫向光強(qiáng)分布與高

3、斯分布的接近程度。 本文得出的幾個(gè)主要結(jié)論：1)隨著準(zhǔn)直系統(tǒng)數(shù)值孔徑的增大(準(zhǔn)直系統(tǒng)焦距保持不變，準(zhǔn)直系統(tǒng)等效光瞳增大)，遠(yuǎn)場(chǎng)橫向近軸強(qiáng)度先增大后保持該最大值不變；隨著準(zhǔn)直系統(tǒng)數(shù)值孔徑的減小(準(zhǔn)直系統(tǒng)焦距增大，準(zhǔn)直系統(tǒng)等效光瞳保持不變)，遠(yuǎn)場(chǎng)橫向近軸強(qiáng)度先增大后減小，存在一個(gè)最大值； 2)準(zhǔn)直系統(tǒng)象差的存在使遠(yuǎn)場(chǎng)橫向近軸強(qiáng)度減小，遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角增大； 3)在準(zhǔn)直系統(tǒng)焦距—等效光瞳—距離z處的軸上光強(qiáng)的立體曲面上，從原