【摘 要】
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具有exp(ilθ)相位结构形式的涡旋光束中(其中l是拓扑荷数，θ是方位角)，每个光子的平均轨道角动量为l.具有轨道角动量的涡旋光束的传输变换及其应用的研究是当今光学及通信领域的一个重要课题.人们利用光学涡旋轨道角动量可以向粒子传递的特性，实现了光学涡旋对粒子的旋转操控.此外，由于涡旋光束带有轨道角动量，因此在量子信息处理，超高容量光数据存储、空间光通信等领域都有着重要的应用.本论文从矢量瑞利衍射
【机 构】
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电子科技大学,航空航天学院 成都611731
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具有exp(ilθ)相位结构形式的涡旋光束中(其中l是拓扑荷数，θ是方位角)，每个光子的平均轨道角动量为l.具有轨道角动量的涡旋光束的传输变换及其应用的研究是当今光学及通信领域的一个重要课题.人们利用光学涡旋轨道角动量可以向粒子传递的特性，实现了光学涡旋对粒子的旋转操控.此外，由于涡旋光束带有轨道角动量，因此在量子信息处理，超高容量光数据存储、空间光通信等领域都有着重要的应用.本论文从矢量瑞利衍射积分公式出发，以拉盖尔-高斯光束为代表，在考虑光阑的情况下得到矢量轨道角动量光束的传输的解析表达式.根据所得的解析结果，研究了光阑及非傍轴效应对轨道角动量的影响，并给出了数值模拟结果.
其他文献
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
本文研究了激光束高阶强度矩通过大气湍流中的传输特性,提出了大气湍流中激光束高阶强度矩传输公式的推导方法,并推导出了一至四阶激光束强度矩传输的解析表达式。研究表明,光束的一阶矩与湍流无关,光束的二阶矩和三阶矩只与湍流参数T有关,而光束的四阶矩与湍流参数T和T,均有关。本文所得结果具有一般性,任意完全相干和部分相干光束在自由空间和大气湍流中传输的高阶强度矩均可作为本文结果的特例。另一方面,本文以高斯光
作为液态晶体的液晶材料具有低的驱动电压和很高的双折射，因而容易建构低电压下工作的光电子晶体器件，结合偏振器件和电子驱动而构成波前相位控制模块。本文利用液晶在电场下的折射率变化规律的研究结果，通过液晶波片、液晶光楔两种实例，建立液晶光电子组件微单元的物理模型，给出了实验验证结果。以此为基础，分别介绍本实验室近期研制的可用于强激光控制的一维相控阵列组件、紫外写入的空间光调制器调控组件的原理、结构、表征
以线偏振的异常空心光束为例，用矢量德拜公式对光波经过大数值孔径光阑透镜后焦区的位相奇异特性做了研究。结果表明，在焦区的电场和磁场分量位相奇异特性与截断参数和数值孔径有关。随着截断参数的逐渐变化，焦区的电场和磁场分量的位相奇点会有所移动、分裂和湮灭，且焦面上的鞍点和位相奇点都会随着截断参数的增大而靠近产生亚波长结构，但鞍点对比相应位相奇点对先靠拢而消失。数值孔径不同，电场和磁场所对应的位相奇点分裂和
背景及目的：在过去的几十年中，光束在随机的大气湍流中传输引起了广泛的研究兴趣，这是因为它存在着广泛的应用前景，例如空间激光通信。但是随机的大气湍流性质对激光束的传播有很大影响。当激光在大气湍流中传输时，会引起一系列大气湍流效应，包括光强闪烁和光束扩展等，这些因素都会影响到接收端信号的信噪比和误码率。其中，光强闪烁效应是指接收端光强的随机起伏。光束阵列作为一种克服大气湍流效应的技术，得到了广泛的应用
建立了高功率光纤非相干合成光束在湍流大气中的传输模型.综合考虑了准直系统、发射系统光束抖动、大气湍流等影响,分析了单模光束、多模光束非相干合成系统的传输特性.理论计算表明,在准直系统设计为最佳值时,功率为10kW的单模激光由准直系统导致的光束质量退化率约为10％,而光束质量M2因子为13、功率为30kW的多模激光,其光束质量退化率约为1％.对于由六路单模或者多模光纤光束组成的非相干合成系统,在倾斜
伴随着高能短脉冲激光技术的发展,大能量的单次皮秒脉冲也得到了越来越多的重视和应用.现有的皮秒单次自相关仪的时间测量范围为18 ps,时间分辨率为0.07 ps,脉冲响应特性为0.3 ps.为了能够实现～50 ps时间测量范围的皮秒单次脉冲的精密分析,需要研究大量程的皮秒单次脉宽诊断方法.本研究的技术方案是采用分段式自相关过程和面阵科学级CCD,在二维平面内得到包含时间延迟的多个自相关信号,通过图像
根据子午光线在自聚焦透镜中的传输规律，讨论了自聚焦透镜取不同长度时对出射光线的倾角、位置的影响，研究了半导体激光器与自聚焦透镜间距不同时出射光线与入射光线倾角的关系特性。通过实验测试，对自聚焦透镜与高功率半导体激光器的耦合特点进行了研究。理论和实验表明，自聚焦透镜能有效实现对半导体激光器光束的大发散角、非圆对称光斑都有明显的整形作用；在具体情况下，可以通过选取相应的自聚焦透镜光学特性参数获得更高的
本文建立了化学激光器腔内非均匀增益模型，采用增益介质多层分布法和Fox-Li迭代法，计算了HF化学激光器有源腔的腔内本征模式分布，进而利用功率谱密度及Zernike像差系数对无源腔以及具有非均匀增益的有源腔的本征模式特性进行比较分析。研究结果表明：腔内增益介质的非均匀性会引起化学激光器腔内本征模式分布非均匀性和波前相位高频比例的增加，进而导致激光器输出光束的光束质量明显下降。
针对某型化学激光器进气流量的延迟特性，提出了采用基于最小二乘法的流量控制算法。经试验证明采用新的流量控制算法，有效改善了进气流量的动态响应特性，保证了激光器稳定高效运行。