论文部分内容阅读
激光束的传输特性一直是大型激光系统研制所关注的主要问题之一,也是交通信息工程及控制和光纤通信的主要问题。新的激光物理问题和激光传输是世界性的热点研究内容,也是国家高技术发展计划激光惯性约束聚变主题和激光技术主题的进一步发展所涉及到的关键课题。在以往激光光束的聚焦特性研究中,常常讨论的都是单色光中光学参数对激光束聚焦特性的影响,本文主要研究宽带厄米—高斯光束通过光学系统后带宽对其聚焦特性的影响,主要研究内容为以下三个部分:(1)基于衍射理论推导了空间分布模式为厄米,高斯模式的宽频带激光通过光阑色散透镜系统的传输公式,编写了基于mathematica的计算软件,通过数值模拟研究了 TEM11模和TEM22模厄米高斯光束由带宽引起的焦移现象,结果表明随着带宽的增大,TEM11模和TEM22模厄米高斯光束的焦移量绝对值也随之增加并表现为负焦移。(2)计算分析了 TEM22模宽带厄米-高斯光束在光阑色散透镜系统中传输时产生的焦开关现象,发现轴上光强分布存在两个彼此相互竞争的光强极大值点,增大带宽到一定值时光强最大值点发生快速跃迁,产生焦开关效应。(3)讨论了菲涅耳数,截断参数以及中心频率等物理参数对宽带-厄米高斯光束聚焦特性的影响,结果表明增大菲涅尔数和截断参数能够增加焦移量并降低产生焦开关所需要的带宽。同时在一定情况下,选择合适的中心波长能消除光束聚焦后的焦移现象。