【摘 要】
：
提出一种基于微结构介质孔阵列的随机相位板用于产生非相干的激光辐照。通过局部地改变介质孔的几何参数，实现对光束横向的局部的相位操纵。不同的相位级的产生通过控制结构的局部的折射率来实现，与传统的依靠局部的浮雕高度不同来产生不同相位级的方法在原理是有差别的。其优点在于能够实现平板的而非多高度浮雕形式的多相位级相位板，并大大降低材料的制作难度。模拟仿真结果表明，该方案能有效地抑制散斑对比度，提高焦面光强的
【机 构】
：
湖南大学信息科学与工程学院,微纳光电器件及应用教育部重点实验室,长沙410082
论文部分内容阅读
提出一种基于微结构介质孔阵列的随机相位板用于产生非相干的激光辐照。通过局部地改变介质孔的几何参数，实现对光束横向的局部的相位操纵。不同的相位级的产生通过控制结构的局部的折射率来实现，与传统的依靠局部的浮雕高度不同来产生不同相位级的方法在原理是有差别的。其优点在于能够实现平板的而非多高度浮雕形式的多相位级相位板，并大大降低材料的制作难度。模拟仿真结果表明，该方案能有效地抑制散斑对比度，提高焦面光强的均匀性，有望满足目前对于非相干激光辐照的日益增长的需要。
其他文献
光束质量是全固态激光设计与应用中的一个极其重要的参数,通常认为它是从质方面来评价激光光束的传输特性,对激光器的理论分析和激光器的设计、制造、检测、实际应用等方面具有重要意义。传统的光束质量测量装置或方法无法实时测量脉冲激光器或者激光输出时间变化情况下的光束质量M2因子。为实现实时测量包含时间变量的激光光束质量M2因子,提出一种基于改进的MzchZehnder点衍射干涉仪(Mzch-Zehnder
传统夏克-哈特曼波前传感器(Shack-Hartmann Wavefront sensor, SH-WFS)是通过计算参考波前与待测波前光斑阵列中心位置的偏移量,然后由偏移量求得待测畸变波前的波前斜率,最后通过波前重建算法重建得畸变波前。因此其需要一个理想的参考平面波前作为基准,这会给实际应用带来了许多问题,限制了其应用领域。为了克服该缺点,提出了一种无需参考的波前传感器(Reference-fr
基于二阶矩定义以及大气湍流理论，文章给出了大气湍流中部分相干光传输因子M2的计算表达式，定量分析了大气湍流对M2的影响。以含涡旋高斯—谢尔模型(GSM)光束为例，讨论了大气湍流等各光学参数，以及涡旋数目对光束传输因子M2的影响。研究结果表明，随着湍流强度增强，湍流中的M2明显增强。
微小颗粒的尺寸测量有理论和实践意义.利用光散射技术测量粒径分布，以其众多优点在小颗粒测量领域得到广泛重视，是最先进的、最具广泛发展前景的测量方法.本文中建立了一套测量微小颗粒粒径的实验装置，该装置采用平行He-Ne激光器作为光源，减少了传统的平行光路，一方面降低了实验装置的搭建难度同时减少了实验误差.并将面阵CCD搭载在移动平移台上作为散射光能探测器取代了传统的同心圆环探测器.以Mie氏理论为基础
本论文在理论上提出了部分相干柱偏振矢量光束的理论模型，利用广义柯林斯衍射积分公式，研究了其在自由空间中的傍轴传输解析表达式。通过数值计算，研究了其在自由空间中的光强、偏振度和有效光斑的传输演化特性。结果表明，部分相干柱偏振矢量光束的传输演化和完全柱偏振矢量光束有很大的不同，部分相干柱偏振矢量光束的传输特性与光束的初始相干长度和光束阶数息息相关。在实验上，利用偏振转换器，成功产生了部分相干径向偏振光
本文理论结合实验研究了径向偏振涡旋光束经过ABCD光学系统的传输行为。研究表明带不同拓扑荷的径向偏振涡旋光束在传输过程中光斑形状，偏振结构会不断发生变化。当拓扑荷1=1时，在远场，远场光斑的光强分布类似于高斯分布，中心点的光强最大，相位奇点消失，偏振态为圆偏振；当拓扑荷1=2时，远场光斑的光强分布还是空心光束，中心点为相位奇点，光强为零。在实验上，我们用偏振转换仪和涡旋相位片产生了径向偏振涡旋光束
过去光的相干性和偏振性是分开研究的。自从沃耳夫提出了相干和偏振的统一理论后，这个方面的研究吸引了人们很大的兴趣。后面的研究证实光的相干性和偏振性是相互影响的。本论文主要致力于把部分相干光束与非均匀偏振的矢量光束相结合，研究相干性和偏振性的相互关系。实验上产生了部分相干径向偏振光。通过改变不同的初始相干长度，测量了部分相干径向偏振光焦平面上的光斑分布、相干度和偏振度。观测到了初始相干性对偏振性的影响
提要：本论文在理论上研究了相干和部分相干平顶高斯光束阵列在湍流大气传输性质。利用拓展Huygens-Fresnel原理和二阶矩定义，得到了相干平顶高斯光束阵列在湍流大气传输的闪烁因子和光束漂移以及部分相干平顶高斯光束阵列在湍流大气传输的M2因子的解析表达式。研究发现部分相干平顶高斯光束阵列在自由空间和湍流大气中传输的光束质量完全不同，平顶高斯光束阵列在轴上和轴外的闪烁因子受到光束本身参数和湍流大小
随着激光技术的发展和激光特性研究的深入，激光领域应用领域也随之扩展。相比与完全相干的激光束，部分相干激光束在自由空间光通讯，激光材料表面热处理、激光扫描、惯性约束核聚变、非线性光学、光学成像等领域有更优异的性质，因此人们对部分相干激光束的传输特性，聚焦特性，光谱开关特性进行了大量研究。同时偏振作为是光的特征之一，对它的研究有重要的实际意义，如：检测具有对映异构体特性的化学分子、量子密码技术、排除粒
基于Wigner分布函数清晰的物理意义，本论文利用张量方法，结合Collins衍射积分公式，研究了随机电磁光束在谐振腔内的二阶距演化，得到了谐振腔内二阶距一般表达式。并通过数值计算，具体研究了电磁的轨道角动量传输特性。结果表明，初始光束偏振度以及不同的谐振腔，轨道角动量的演化有很大的差异，但光束在谐振腔内经过多次振荡传输后，轨道角动量会逐渐减小，并最终趋于一致。我们的研究结果丰富了随机光束在谐振腔