復(fù)高斯函數(shù)展開法在激光傳輸與變換研究中的應(yīng)用.pdf

1、激光光束的傳輸與變換是強(qiáng)激光技術(shù)研究領(lǐng)域中的前沿課題,如對激光光束通過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的傳輸與變換特性的研究便是其中的一個(gè)重要課題.1970年Collins將復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的衍射積分與ABCD矩陣元聯(lián)系起來,推導(dǎo)出了Collins公式,為研究光束通過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的傳輸與變換提供了一個(gè)有效的工具.迄今,眾多文獻(xiàn)從Collins積分公式出發(fā),對各類光束在無光闌或光闌衍射效應(yīng)可忽略情況下的傳輸與變換問題已進(jìn)行了廣泛的研究.然而,激光

2、光束的傳輸常常受光闌的限制,光闌的衍射效應(yīng)對光束特性的影響是不可忽略的,所以對受光闌限制的激光束傳輸與變換的研究是必要的.近年來,對受光闌限制的激光束傳輸與變換的研究主要集中在尋找解析或近似解析公式,因?yàn)榻馕龉讲粌H物理含義直接,而且便于運(yùn)用于單光闌系統(tǒng)或多光闌系統(tǒng)中光束的傳輸與變換的求解,特別是在研究多光闌光學(xué)系統(tǒng)中光束傳輸與變換問題時(shí),可以大量地節(jié)約計(jì)算機(jī)時(shí),從而為實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供科學(xué)的參考.論文對激光光束受光闌限制的傳

3、輸特性進(jìn)行了深入的研究.主要工作包括:用復(fù)高斯函數(shù)展開法模型研究了高斯光束、厄米-高斯(H-G)光束、拉蓋爾-高斯(L-G)光束通過受光闌限制的近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的傳輸特性,推導(dǎo)出了關(guān)于光束傳輸與變換的解析公式,從而在小型計(jì)算機(jī)上運(yùn)算的時(shí)間大大減少.對復(fù)高斯函數(shù)展開法模型進(jìn)行了物理上的解釋,說明了復(fù)高斯函數(shù)的復(fù)常數(shù)具有明確的物理意義.通過對復(fù)高斯函數(shù)展開的復(fù)常數(shù)的研究,找到了多組新的復(fù)常數(shù),新參數(shù)在描述門函數(shù)時(shí)比文獻(xiàn)提供的文獻(xiàn)參數(shù)更精