扭曲部分相干光束的产生及传输

发布时间：2023-10-21 14:16

　　扭曲相位是部分相干光束所特有的一种相位,它开辟了部分相干光相位调控研究的新方向。在扭曲相位的作用下,部分相干光束呈现出新的光学统计特性并在光束整形、微粒捕获、光学成像、自由空间光通信等领域有着潜在的应用价值。本文回顾了扭曲部分相干光束的发展历程与基本理论,以扭曲高斯谢尔模光束和扭曲椭圆多高斯谢尔模光束为例,重点研究其理论模型、实验产生以及传输特性。首先,提出了一种扭曲高斯谢尔模光束的理论与实验产生方法,填补了该光束多年来在实验产生上的空缺。借助于魏格纳(Wigner)分布函数,利用三个柱透镜系统将各向异性高斯谢尔模光束转换为扭曲高斯谢尔模光束。建立了一个用于精确控制各向异性高斯谢尔模光束两正交方向上光斑大小和横向相干宽度的实验装置,将该装置精确调控后的光束经过三个柱透镜所组成的光学系统,最终在实验上成功产生了真正的扭曲高斯谢尔模光束。其次,构造了一种新型的部分相干光源——扭曲椭圆多高斯谢尔模源,它可以看作多个具有不同初始参数和权重的扭曲椭圆高斯谢尔模光束的非相干叠加。利用广义的柯林斯(Collins)公式推导了扭曲椭圆多高斯谢尔模光束经过近轴ABCD光学系统后的交叉谱密度表达式。研究表...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 本文主要研究内容
    参考文献
第二章 基础理论
    2.1 波动光学的基本方程
    2.2 激光传输的基本理论与方法
        2.2.1 经典标量衍射理论
        2.2.2 矩阵光学方法
        2.2.3 张量光学方法
    2.3 部分相干光束的基础理论
    2.4 扭曲部分相干光束的基本理论模型
    参考文献
第三章 扭曲高斯谢尔模光束的产生与传输
    3.1 引言
    3.2 扭曲高斯谢尔模光束的理论模型
    3.3 扭曲高斯谢尔模光束的理论产生
    3.4 扭曲高斯谢尔模光束的实验产生
    3.5 扭曲高斯谢尔模光束的传输特性
    3.6 总结
    参考文献
第四章 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束的产生与传输
    4.1 引言
    4.2 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束的理论模型
    4.3 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束近轴ABCD光学系统传输
        4.3.1 近轴ABCD光学系统的传输公式
        4.3.2 自由空间光强分布及kurtosis参量
    4.4 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束的二阶矩
    4.5 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束的轨道角动量
    4.6 扭曲椭圆多高斯谢尔模光束的传输因子
    4.7 总结
    参考文献
第五章 总结与展望
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3855998