高斯謝爾模光束的傍軸和非傍軸傳輸特性.pdf

1、部分相干激光束在大氣激光通信、光學成像、激光雷達、材料熱處理、激光掃描、微粒捕獲、微粒散射等領域有著重要的應用前景。高斯-謝爾模型光束是一種典型的常見的部分相干激光光束。近年來，標量及矢量高斯，謝爾模型光束的傳輸引起國內外學者的廣泛關注。以往人們主要著重于研究高斯．謝爾模型光束的傍軸傳輸特性。
　　 由于實際需要，半導體激光器等新型激光器發(fā)出的光束及緊聚焦光束得到了廣泛的應用。在這些場合，激光光束的光斑尺寸非常?。ㄎ⒚谆蚣{米量級

2、）或具有很大的遠場發(fā)散角，以致傍軸傳輸理論不再適用。另一方面，實際輸出光束也無法實現(xiàn)完全相干，因此，研究部分相干光束非傍軸傳輸特性具有重要的科學意義和應用價值。本文以高斯謝爾模光束為研究模型，討論了其在自由空間及單軸晶體中的傍軸和非傍軸傳輸特性，主要創(chuàng)新工作包括：
　　 1．將傍軸度的概念由標量場拓展到矢量部分相干場，并以矢量高斯謝爾模光束為研究對象，研究了矢量高斯謝爾模光束束寬、偏振度等參數對其在自由空間中傳輸的傍軸度的影響；

3、
　　 2．研究了各向異性扭曲高斯謝爾模光束在自由空間中的非傍軸傳輸變換規(guī)律，運用張量方法得到了各向異性扭曲高斯謝爾模光束的傳輸光強表達式，通過數值分析研究了光束初始參數對光強及相干度的影響；
　　 3．以單軸晶體為傳輸介質，研究了扭曲高斯謝爾模光束的傍軸傳輸特性，得到了扭曲高斯謝爾模光束在單軸晶體內沿垂直于光軸方向傳輸的交叉譜密度公式，通過具體的數值分析計算，分析了扭曲高斯謝爾模光束在單軸晶體內的光束演變特性；