由于激光畸變所產(chǎn)生的現(xiàn)象及其形成的物理機(jī)制十分豐富,對畸變激光傳輸特性的研究已然成為一個重要的光學(xué)類課題。對此本文將以激光的圓孔衍射作為切入,采用Zernike多項式函數(shù)擬合相位畸變元件的方法,探討具有高斯型分布的激光束在圓孔衍射過程中的光束畸變。進(jìn)一步分析波長、傳播距離及函數(shù)的階數(shù)對光束畸變的影響。結(jié)果顯示,在畸變影響下,由于相散畸變因子作用導(dǎo)致光束發(fā)生對稱性退化,引起光束發(fā)生分裂,中心光強(qiáng)位置發(fā)生偏移,產(chǎn)生像散和離焦畸變現(xiàn)象。而Zernike多項式函數(shù)中q值會顯著影響畸變中光束發(fā)生分裂的數(shù)量,且隨激光波長和傳播距離的增大,其畸變影響增強(qiáng),像散和離焦變得越明顯。 

【文章來源】：光電子·激光. 2020,31(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

不同波長下的高斯型光束分布圖像

不同傳輸距離下的高斯型光束分布圖像

圖4顯示出高斯型光束畸變衍射光強(qiáng)的平面分布,從圖中可以清楚顯示光束偏離主光束,在q=3時,改變光束傳播距離,光強(qiáng)在子午面和弧矢面這兩個互相垂直的面上表現(xiàn)出最大強(qiáng)度的長度差,且隨著傳播距離增大,光束像散差也隨之增大,表現(xiàn)在光束按子午方向和弧矢方向分解,因此視場隨之增大。同理,在q=7和q=10的階數(shù)條件下,中心光強(qiáng)分裂會出現(xiàn)不同形態(tài),衍射條紋從零級偏離明顯,分裂程度與階數(shù)大小不成正比,這是因為,在像散畸變中,衍射作用會導(dǎo)致其衍射光斑呈對稱性退化,不同的階數(shù)會導(dǎo)致對稱性退化的程度、光強(qiáng)退化方向分布都有所不同,而這些退化與擬合因子Zernike多項式的函數(shù)分布有關(guān),尤其在q=10時,退化方向尤為擴(kuò)散,像散畸變程度嚴(yán)重,其擴(kuò)散現(xiàn)象符合像差理論。圖4 E1的高斯型光束的波前畸變衍射光強(qiáng)分布(平面)

【參考文獻(xiàn)】：
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