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径向列阵光束传输特性的研究

作　者: 郑巍巍
导　师: 王立刚
学　校: 浙江大学
专　业: 光学
关键词: 涡旋光束光涡旋光束列阵矢量结构光束
分类号: O431.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 24次
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内容摘要

在激光物理中,光束列阵作为大功率激光束的获得途径,一直得到了广泛的研究和应用。另外,由于光束与光束之间的相干性,光束列阵不仅仅可以用于得到功率较高的激光光束,也可以用来产生涡旋光束。本文主要是研究了圆径向对称的相干列阵光束的传输性质。在第二章中我们利用相干叠加原理和广义Huygens-Fresnel衍射积分公式,从理论上研究了具有确定初始相位排列的激光束列阵通过大气湍流的传播特性。其结果显示,在近距离的传输过程中,列阵光束的光强分布会出现螺旋状分布(即：光学涡旋)。由于大气湍流的影响,光束列阵远场涡旋特性随着传输距离的增加逐渐消失,成为无旋涡的实心光束；且当大气湍流变弱时,旋涡特性的有效传输距离随着大气湍流强度变弱可逐渐变长。第三章利用了相干叠加原理,理论上对具有角向及径向分布的偏振态的光束列阵在自由空间的传输性质进行了研究。结果表明,在传输过程中,列阵光束的光强分布同样可出现中心光强为零的奇异现象。而且,在传输过程中,由于相干叠加的作用,随着传输距离的增加,光束列阵的偏振态在总体上保持原偏振分布,但是处于各光束边缘位置的偏振分布较为杂乱,偏振态被部分地破坏。本文研究的重点是对两种光束列阵模型形成的涡旋光束的传输性质的研究。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目次  8
第1章绪论  8-19
  1.1 光束列阵研究的概况  8-9
  1.2 光涡旋研究背景和进展  9-11
  1.3 偏振光束的研究背景和进展  11-13
  1.4 本文研究内容  13
  参考文献  13-19
第2章带初相位分布的径向基模激光束列阵在湍流大气中的传输特性研究  19-30
  2.1 引言  19-20
  2.2 径向排列的激光光束列阵在湍流大气中的传播  20-23
  2.3 径向分布的光束列阵在湍流大气中传输的特性的数值分析  23-27
  2.4 结论  27-28
  参考文献  28-30
第3章带有角向或径向偏振分布的列阵光束的传输性质  30-46
  3.1 引言  30
  3.2 理论模型  30-37
  3.3 数值分析  37-43
  3.4 结论  43-44
  参考文献  44-46
第4章总结与展望  46-47
  4.1 本文工作总结  46
  4.2 未来工作展望  46-47
附录A  47-48
附录B  48-49
作者简历  49

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