高斯光束在光折變晶體中傳輸?shù)睦碚撗芯?pdf

1、光折變效應(yīng)能在光折變晶體中產(chǎn)生空間電荷場，在這個(gè)電場的作用下使光折變材料的折射率發(fā)生變化，在材料內(nèi)部就形成了一個(gè)類似透鏡的折射率分布，從而對光束進(jìn)行散射。目前光折變效應(yīng)已被廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)光學(xué)信息處理。知道高斯光束經(jīng)過普通透鏡后仍然是高斯光束，可是其壓縮比不高(2～3)。而光折變效應(yīng)具有類透鏡效果，所以為了尋求更低的壓縮比，本文研究了高斯光束在光折變晶體中(非光伏和光伏)的傳輸，對其影響因素及傳輸質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 本文基于相

2、關(guān)的光折變效應(yīng)的基本理論，從Kukhtarev提出的帶輸運(yùn)模型出發(fā)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)速率方程，連續(xù)性方程和高斯定律得到了光折變效應(yīng)產(chǎn)生的空間電荷場，代入Helmholtz方程，得到了高斯光束在光折變晶體中的動(dòng)態(tài)傳輸演化方程。然后基于分別建立的相應(yīng)物理模型，對高斯光束在非光伏和光伏光折變晶體中的動(dòng)態(tài)傳輸演化作了詳細(xì)的數(shù)值模擬，從外加電場，晶體損耗，入射光強(qiáng)三方面研究了傳輸時(shí)它們對高斯光束腰寬和強(qiáng)度的影響。 結(jié)果表明：第一，對光束在光折變晶

3、體中傳輸演化進(jìn)行了模擬研究，發(fā)現(xiàn)高斯光束隨外電場，晶體損耗和入射光強(qiáng)的變化會(huì)發(fā)生周期性的壓縮，峰值光強(qiáng)也隨之周期性衰減。隨著電場的增大或者損耗的增加，壓縮周期距離變得越來越短；而隨著入射光強(qiáng)的增大，壓縮周期距離則會(huì)變得越來越長。其次，對于光伏光折變晶體，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光伏場參數(shù)時(shí)，通過調(diào)節(jié)電場大小以及改變電場極性可以使高斯光呈現(xiàn)出周期性的壓縮；當(dāng)時(shí)或在非光伏光折變晶體中，只能在電場為正的條件下通過調(diào)節(jié)電場的大小使高斯光呈現(xiàn)出周期性的壓縮。最后，