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文檔簡介
1、分?jǐn)?shù)傅里葉變換是傳統(tǒng)傅里葉變換在分?jǐn)?shù)級次上的發(fā)展和延拓,除具有傳統(tǒng)傅里葉變換的特點外,還具有自身的優(yōu)點。對光束通過分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)傳輸特性的研究,在光束整形、光束質(zhì)量控制方面具有重要意義;而對光束通過有色差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)光譜特性的研究,在實驗室研究光束在分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸,光開光以及光開關(guān)在光學(xué)互連、光通訊等領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要參考價值。本文研究了激光光束在分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的光強(qiáng)及光譜特性。主要工作如下:
2、 1.研究了厄米-拉蓋爾-高斯光束在分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸特性,結(jié)果表明:輸出面上的光強(qiáng)隨分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)、光束的模指數(shù)和α參數(shù)的變化而改變,其中光強(qiáng)隨分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)的變化周期為2。
2.基于Co11ins積分公式和硬邊光闌函數(shù)可以展開成有限級次的復(fù)高斯函數(shù)疊加理論,研究了雙曲余弦平方-高斯光束在有光闌的分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸特性。研究表明:利用近似方法得到的光強(qiáng)分布與直接積分得到的光強(qiáng)分布吻合較好;輸出面
3、光強(qiáng)分布與光闌尺寸和分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)密切相關(guān),當(dāng)截斷參數(shù)(光闌尺寸與光束寬度的比值)小于6時,光闌的衍射效應(yīng)不能忽略,此時光強(qiáng)隨分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)的變化周期為4;截斷參數(shù)大于等于6時,光闌效應(yīng)可以忽略,此時光強(qiáng)隨分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)的變化周期為2。
3.討論了部分相干高斯光束在有色差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的光譜特性。研究發(fā)現(xiàn):分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)和色差大小均對歸一化的光譜和相對譜移動具有較大的影響;色差的大小會影響相對譜移動
4、的大小、光譜躍變發(fā)生的位置以及光譜躍變量的大??;相對譜移動也隨色差的變化而改變,分?jǐn)?shù)傅里葉變換的階數(shù)會影響相對譜移動隨色差的變化規(guī)律。此外,有色差時,LohmannⅠ型系統(tǒng)和LohmannⅡ型系統(tǒng)是否等效還取決于分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)。
4.研究了部分相干厄米-高斯光束在有色差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的光譜特性。結(jié)果表明:分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)、色差大小和光束的階數(shù)均對歸一化的光譜具有較大的影響;離軸點相對譜移動隨分?jǐn)?shù)傅里葉變換階數(shù)
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