將激光束準確地照到運動目標上是激光追蹤系統(tǒng)重要核心問題。本文利用空間相位調(diào)制器設(shè)計了新型自加速光束,該光束可以沿預(yù)設(shè)軌道進行非直線傳輸,從而可以在一定范圍內(nèi)代替?zhèn)鹘y(tǒng)轉(zhuǎn)臺進行目標追蹤。該類光束還具有無衍射的特點,提高了照射目標處激光能量密度。采用空間光調(diào)制技術(shù)在實驗中實現(xiàn)了各種預(yù)設(shè)軌道的傳輸,驗證了光束傳輸軌道的可控性及無衍射特性,為下一步該技術(shù)走向?qū)嵱玫於嘶A(chǔ)。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

實驗證明的沿著3D軌道傳輸?shù)淖约铀俟馐?br>

圖1是類貝塞爾光束的結(jié)構(gòu)示意圖,光線由輸入平面一系列等值圓C(Z)上發(fā)射出來,形成錐形的光線,相交在(f(Z),g(Z),Z)點上。輸入平面等值圓的圓心為(u0(Z),v0(Z)),半徑是R(Z),圓方程滿足公式(4)。其是對于輸入平面的等值圓C(Z),等值圓圓心與點(f(Z),g(Z),Z)的連線與傳輸軌道形成正切關(guān)系�？梢远ㄐ悦枋龉馐鴺�(gòu)成的圖像為:組成平面圓C(Z)上的點發(fā)出的各束光線互相產(chǎn)生干涉,綜合形成距離Z處的類貝塞爾光場,這些發(fā)射光線形成了一個錐形光束;光束會隨著Z的增加而向前傳輸,C(Z)的圓心(u0(Z),v0(Z))便會隨著移動,光束的半徑R(Z)于是形成一系列的錐形光線,這些錐形光線的頂點形成連續(xù)的焦線就是光束的傳輸軌道。3 光束設(shè)計及實驗驗證

在實驗中,利用計算全息圖輸入到空間光調(diào)制器的方法來產(chǎn)生設(shè)計的多主瓣類貝塞爾光束。圖2為實驗裝置圖,氬離子氣體激光器產(chǎn)生高斯光束,(波長為488 nm),該光束在經(jīng)過擴束環(huán)節(jié)后,入射到一個空間光調(diào)制器(SLM)上,該SLM附帶有全息圖,它是初始輸入的光束和平面波的干涉而產(chǎn)生的強度圖像。光束從空間光調(diào)制器SLM反射后,其攜帶的相位信息會通過一個4f不見重構(gòu)復(fù)現(xiàn),此時利可以采用CCD相機記錄下在各個傳播位置上的光束橫截面強度。實驗中,切換經(jīng)過相位調(diào)制后得到的普通高斯光束和厄米高斯光束的全息圖像,此時采用用高斯光束傳輸軌道做為參考物,可以記錄下多主瓣類貝塞爾光束的軌道。4 系統(tǒng)仿真

【參考文獻】：
博士論文
[1]自加速類貝塞爾光束的產(chǎn)生與應(yīng)用研究[D]. 趙娟瑩.北京理工大學(xué) 2014



本文編號：3560344