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《江西师范大学》 2006年
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激光光束束宽、光束质量和焦移的研究

朱莉华  
【摘要】:光束质量是衡量激光光束优劣的一项重要指标。历史上光束质量有多种定义,曾针对不同的应用目的提出过不同的评价方法。而光束传输(M~2)因子在无光阑限制的近轴光学系统中由光束自身的分布特性唯一确定,与光学系统参数无关,且同时反映光束的近场和远场特性,在数学上又具有严密性,所以在某些情况下,它是评价激光光束质量的一个重要参数。在激光光束质量问题中,光束束宽的定义至关重要。 研究了光束束宽的几种常用定义。以高斯光束、厄米高斯光束、超高斯光束、平顶高斯光束和双曲余弦高斯光束为例,计算比较了它们的束腰宽度。结果表明不同定义的束腰宽度是不同的。 基于环围功率、二阶矩和熵束宽三种定义法,研究了双曲余弦高斯光束(ChG)通过自由空间的传输和通过透镜的聚焦特性。说明了在自由空间中,二阶矩束宽满足ABCD定律,熵束宽近似满足ABCD定律,而环围功率束宽一般不满足ABCD定律。双曲余弦高斯光束按二阶矩束宽和熵束宽法所得焦移几乎相同,而环围功率法所得焦移则与之不同。 使用熵束宽、环围功率和渐近分析法研究比较了截断高斯光束的M~2因子和高斯光束通过光阑-透镜分离光学系统的焦移。结果表明,随截断参数δ的增大,三种方法计算的M~2因子差异变小。当δ≥2.1时其M~2因子都趋于1,且三种方法计算的相对焦移亦相等。 使用熵束宽、渐近分析和环围功率法对截断平顶高斯光束的束腰宽度w、远场发散角θ_0和M~2因子作了比较研究。结果表明:按不同束宽定义得到的截断平顶高斯光束的w、θ_0和M~2因子不同,且与截断参数α/w_0(α—光阑半宽度,w_0—平顶高斯光束初始束腰宽度)有关。随α/w_0的增加,三种方法计算得到的w、θ_0和M~2都分别趋于某常数。
【学位授予单位】:江西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN241

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张新鹏;基于金属F-P微谐振腔选频输出的太赫兹波源理论研究[D];西安理工大学;2010年
2 刘红;基于两点法的激光光束质量分析检测系统[D];长春理工大学;2012年
3 王鹏冲;激光束远场聚焦控制与效果测试方法研究[D];沈阳理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 韩永;饶瑞中;王英俭;;有限空间气溶胶浓度场起伏对光波的影响[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
5 彭勇;胡晓阳;周文超;易亨瑜;田小强;张卫;;大口径激光束参量直接诊断技术[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
6 田小强;周文超;彭勇;解平;胡晓阳;;光束质量测试系统标定技术[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
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8 李亚斌;宋丰华;;激光推进中的波前检测技术研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
9 华恒祺;赵学庆;郑国鑫;易爱平;叶锡生;;高功率准分子激光参数测量研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
10 车进喜;许晓军;张恒伟;王东;元凤杰;;10.6μm CO_2激光对红外成像系统干扰效果的实验研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
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2 董渊;双半高斯空心光束的形成、传输及控制技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 毛海丹;宽带激光束在复杂光学系统中的传输[D];浙江大学;2011年
4 罗曦;高功率激光的传输变换与光束控制研究[D];华中科技大学;2011年
5 曹长庆;大功率半导体激光器光束特性及应用的若干问题[D];西安电子科技大学;2010年
6 孙运强;激光内通道传输的气体热效应研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 郑光威;高功率激光非聚焦型空间低通滤波技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 张峰烈;金属材料纳秒紫外脉冲激光微抛光理论与技术的研究[D];天津大学;2011年
9 李小康;气体工质激光推力器工作过程数值模拟和实验研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 夏灵林;激光毛化冷轧辊表面三维形貌测量及其评价方法研究[D];华中科技大学;2012年
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1 张辉;强激光大气斜程传输热晕数值模拟[D];西安电子科技大学;2011年
2 贾少春;激光光束质量评价参数测量技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 贺永乐;固体激光器中心掺杂晶体研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 靳文龙;泵浦光对二极管泵浦固体激光器转换效率的影响[D];西安电子科技大学;2011年
5 董潮涌;半导体激光二极管光束质量评价[D];西安电子科技大学;2011年
6 郑婉君;脉冲红光泵浦Cr:LiSAF激光器的研究[D];太原理工大学;2011年
7 刘保菊;大气激光通信系统传输特性的研究[D];河南理工大学;2008年
8 段刘华;靶面温度场反演激光束时空分布研究[D];暨南大学;2011年
9 刘艳春;远度项目踏跳越线犯规显示仪的研发[D];河北师范大学;2011年
10 赵志芳;无限非局域热非线性介质中空间孤子传播状态的研究[D];天津师范大学;2011年
【同被引文献】
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1 方艳辉,龙科慧,刘焕雨,万秋华;增量式编码器数字量相加技术的研究[J];长春理工大学学报;2004年03期
2 邸旭;于伟莉;刘智颖;王志坚;;激光光斑中心位置计算方法的研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年03期
3 杨进华;胡楠;;光电法测试激光束散角研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年04期
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7 邓元龙,姚建铨,阮双琛,孙秀泉;大功率激光光纤透镜耦合系统设计[J];光电技术应用;2005年03期
8 卢毅;何友金;任建存;李楠;;高斯光束聚焦光学系统研究[J];光电技术应用;2006年02期
9 王云萍,黄建余,乔广林;高能激光光束质量的评价方法[J];光电子·激光;2001年10期
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1 王彩霞;嵌入式激光光束质量分析系统的研究[D];长春理工大学;2009年
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1 阴贵郁;基于图像处理技术的激光M~2因子测量方法研究[D];长春理工大学;2010年
2 贾少春;激光光束质量评价参数测量技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 刘虹;哈特曼—夏克方法在激光光束波前和光束质量检测中的应用研究[D];北京工业大学;2001年
4 张宪亮;利用CCD测量微小角度的激光远场发散角[D];电子科技大学;2005年
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6 王慧;双探头式激光发散角测量系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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9 姚宇鹯;半导体激光器光束质量评估[D];西安电子科技大学;2007年
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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3 任泽宇;罗丁利;;一种恒定束宽的宽带自适应波束形成算法[J];电子科技;2012年06期
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6 陶林伟;王英民;王成;;基于虚拟成阵技术的线列阵恒定束宽的波束形成[J];沈阳工业大学学报;2013年05期
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10 张金俊;;恒指向性号筒概述[J];电声技术;1987年02期
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1 江磊;小尺度阵信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
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1 白梅;宽带恒定束宽波束形成方法研究[D];电子科技大学;2008年
2 朱莉华;激光光束束宽、光束质量和焦移的研究[D];江西师范大学;2006年
3 卓光宇;宽带恒定束宽波束形成算法及其实现[D];西安电子科技大学;2010年
4 陈彬;宽带恒定束宽数字波束形成及实现[D];电子科技大学;2008年
5 高原;水下运动目标宽带辐射噪声测量分析技术[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 付彦;基于小尺度矢量阵的多目标分辨研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 范震寰;多波束测深关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
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