多光束偏振列阵列型合成激光束的传输性质研究

摘要

在激光物理中,列阵光束常被用于产生高功率激光束。除此之外,列阵光束还可以用于产生涡旋光束。由于列阵光束的潜在应用,人们对它进行了广泛的研究。
　　 本文主要研究了带偏振的径向对称分布光束列阵在自由空间中的传输性质。
　　 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,研究了具有全右旋圆偏振和左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵在自由空间中的传输性质。通过数值模拟,我们发现,由于光束间的相干叠加,两类光束列阵中心位置的光强都将变为最大,全右旋圆偏振分布光束列阵比左右旋圆偏振间隔分布光束列阵的光强分布要相对集中；光束数的奇偶性对左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵的光场分布影响非常大；另外,不同偏振分布的光束间的相干叠加改变了偏振态,而同偏振光束相干叠加不改变偏振态。
　　 在第三章中,我们利用光束半径的二阶距定义,推导了三种不同偏振分布光束列阵的瑞利距离和光束传输因子。径向偏振分布的光束列阵会形成光学涡旋结构,但它的光束质量较另两种要差一些。而左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵,因为光束数的奇偶性会带来整体对称性的变化,它的光束质量与光束数的奇偶性就存在着很大的关联。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 列阵光束的研究背景和概况

1.2 光学涡旋的研究背景和进展

1.3 本文研究内容

参考文献

第二章 带圆偏振分布的列阵光束的传输性质

2.1 引言

2.2 理论模型

2.3 数值模拟和分析

2.4 本章小结

参考文献

第三章 带各种偏振分布的列阵光束的光束质量

3.1 引言

3.2 理论计算

3.3 数值模拟和分析

3.4 本章小结

参考文献

第四章 总结与展望

4.1 本文工作总结

4.2 未来研究展望

致谢