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《四川大学》 2006年
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非傍轴标量和矢量光束的光束质量研究

康小平  
【摘要】:在激光光学中,激光光束质量是一个经典的又是新的问题。因为这不仅涉及光束质量的评价参数和评价方法,还涉及对激光束的描述和激光束的传输变换规律的认识等问题。特别是,近年来,随着二极管激光器、微腔激光器和光子晶体等的出现,对束宽与波长可相比拟和/或有大发散角的非傍轴光束的研究变得日益重要。如何描述非傍轴光束和评价非傍轴光束质量已引起广泛的关注。本论文利用功率密度的二阶矩方法、光传输的非傍轴矢量矩理论和推广的桶中功率(PIB)或等价地,β参数,对非傍轴矢量、标量光束,截断、无截断光束的光束质量进行了深入研究。主要工作包括: 1.基于瑞利衍射积分,不使用通常的近似R>>λ(λ为波长),推导出非傍轴高斯光束通过小孔光阑衍射的轴上光强的精确解析表达式。然后,对传统的光强定义和光强的精确表述进行了比较研究。结果表明,两种定义之间的差异与f参数,截断参数δ和传输距离z有关。 2.基于瑞利—索末菲衍射积分,未使用任何近似,对非傍轴矢量光束的两种光强表示式,即传统光强公式和时间平均坡印廷矢量的z分量进行了研究。对非傍轴矢量高斯光束详细数值计算结果的比较表明,两种表示式之间的差异,即两者的相对误差η与w_0/λ和z/λ有关,其中w_0,λ和z分别为束腰宽度,波长和传输距离。对非傍轴矢量高斯光束,若z/λ=10,w_0/λ≥0.8,则最大相对误差
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN241

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘飞;湍流对部分相干双曲余弦高斯列阵光束扩展和光束传输因子的影响[D];四川师范大学;2011年
2 王慧;热效应对二极管泵浦激光器输出性能的影响[D];西安电子科技大学;2010年
3 窦玲玉;部分相干环状光束在大气湍流中沿水平和斜程路径传输特性的研究[D];四川师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹清,邓锡铭,郭弘;横截面上光强的精确表述[J];光学学报;1996年07期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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1 李伽;陈延如;徐实学;王勇青;周木春;赵琦;辛煜;陈斐楠;;辐射双曲余弦高斯光束的光源物理条件研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 石小燕;王英俭;黄印博;;发射系统遮拦比对均强聚焦光束光斑扩展的影响[A];第七届全国激光科学技术青年学术交流会专辑[C];2003年
3 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
4 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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1 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
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10 陆大全;真空激光远场电子加速机制中相关光学问题的研究[D];复旦大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 韩俊鹏;腔内反射镜热畸变对激光大气传输特性的影响[D];河南师范大学;2011年
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9 王科;光波导理论及其在阵列波导光栅波分复用器件中的应用[D];浙江大学;2004年
10 陆大全;超短脉冲光束在自由空间中的非傍轴传输[D];华南师范大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 季小玲;张涛;陈晓文;李晓庆;陈森会;;平顶光束通过湍流大气传输的光谱特性[J];光学学报;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 季小玲;高功率畸变激光的传输特性和光束控制研究[D];四川大学;2004年
2 苗二龙;自由空间量子密钥分配[D];中国科学技术大学;2006年
3 韦宏艳;斜程湍流大气中激光波束传输及目标回波特性[D];西安电子科技大学;2009年
4 王海燕;基于张量方法研究部分相干光和部分偏振光在大气湍流中的传输特性[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘飞;湍流对部分相干双曲余弦高斯列阵光束扩展和光束传输因子的影响[D];四川师范大学;2011年
2 周丹;近地面大气湍流特性的研究[D];中国科学院研究生院(云南天文台);2002年
3 李宏升;湍流对大气中传输激光束的影响[D];长春理工大学;2002年
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7 黄太星;光束的聚焦特性和部分相干光通过湍流大气传输光束扩展的研究[D];四川师范大学;2006年
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10 杨光强;对流层大气湍流中激光波束扩展和漂移特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 丁延坤;DPL中不对称热效应研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 全慧;885nm直接泵浦Nd:YAG激光器[D];长春理工大学;2011年
3 窦玲玉;部分相干环状光束在大气湍流中沿水平和斜程路径传输特性的研究[D];四川师范大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 邓启凌,杜春雷;微光学元件复制技术研究[J];光子学报;2002年01期
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【相似文献】
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3 胡诗杰,许冰,侯静;H-S波前传感器在测量光束质量因子M~2中的应用[J];光电工程;2002年02期
4 孙绎成;李晓峰;黄健;;光束质量对哈特曼波前探测精度影响的仿真分析[J];光通信技术;2010年10期
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7 冯国英,吕百达,孔繁龙,蔡邦维,黄永忠,徐天华;用二维CCD系统测量光束质量的实验研究[J];强激光与粒子束;1997年04期
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10 葛剑虹;项震;刘崇;陈军;;外腔半导体激光器的空间模式特性分析[J];中国激光;2006年12期
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1 刘天华;姜宗福;王云萍;刘泽金;赵伊君;;自由旋气动窗口设计中的气体动力学计算问题[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
2 彭志涛;景峰;刘兰琴;朱启华;张昆;陈波;;自聚焦激光束光束质量评价的功率谱密度方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
3 谢仕永;申玉;王鹏远;王志超;薄勇;彭钦军;崔大复;许祖彦;;高功率高光束质量1319nm全固态Nd:YAG激光器[A];第八届全国光学前沿问题讨论会论文集[C];2009年
4 张来明;李殿军;郭劲;;高功率大口径激光束无畸变衰减压缩系统[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
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7 后运飞;刘燿兰;王英;丘军林;Eichler H J;Liu B;;光纤相位共轭镜的研究[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
8 杜燕贻;束小建;刘兴荣;王元璋;李守先;;折叠虚共焦非稳腔对近场光束质量的改善[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
9 程勇;王晓兵;孙斌;毛少卿;;定向棱镜谐振腔的特性研究[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
10 解平;胡晓阳;雒仲祥;谢川林;彭勇;田小强;何均章;魏继峰;;集成化光束质量测试系统[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
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2 本报记者 刘洪宇;神奇激光与装备制造[N];辽宁日报;2007年
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9 高翠 刘凤芹;新型旋流二氧化碳激光器在汉研制成功[N];中国经济导报;2005年
10 记者 刘志伟 通讯员 廖巧玲;国内首台25瓦脉冲光纤激光器问世[N];科技日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘孙强;高功率固体激光振荡器与放大器光束质量控制技术研究[D];浙江大学;2013年
2 魏小红;高功率激光非线性过程中的光束质量与传递特征[D];复旦大学;2009年
3 贺元兴;激光光束质量评价及测量方法研究[D];国防科学技术大学;2012年
4 花晓清;O_2、H_2、CH_4气体的受激喇曼散射[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
5 季小玲;高功率畸变激光的传输特性和光束控制研究[D];四川大学;2004年
6 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 陈虹;激光光束质量对光束传输聚焦和加工质量的影响[D];北京工业大学;2006年
8 刘兰琴;高功率超短脉冲钛宝石激光光束控制研究[D];中国工程物理研究院;2005年
9 康小平;非傍轴标量和矢量光束的光束质量研究[D];四川大学;2006年
10 李文煜;非接触气动光学测量方法及实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张阔海;大功率Nd:YAG激光束光纤耦合技术研究[D];北京工业大学;2003年
2 易煦农;光束质量的评价及其在高功率激光中的应用[D];华南师范大学;2005年
3 杨毅松;频率转换对高功率激光光束质量和聚焦特性的影响[D];四川大学;2005年
4 赵华君;ICF固体激光驱动器中Kerr效应的研究[D];四川大学;2005年
5 丁小艇;二极管侧面泵浦薄片激光器结构参数的设计与分析[D];北京工业大学;2007年
6 邹璐;非稳腔固体激光器理论设计与实验研究[D];长春理工大学;2008年
7 杨峰;涡流管冷却同轴非稳腔TEA CO_2激光器光束质量研究[D];华中科技大学;2007年
8 郭商勇;准分子激光微孔加工技术研究[D];北京工业大学;2006年
9 蒋新颖;热效应对固体热容激光器输出特性影响研究[D];中国工程物理研究院;2006年
10 康治军;改善大功率半导体激光阵列光束质量的研究[D];北京工业大学;2007年
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