隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光光學(xué)逐漸成為一門獨(dú)立的學(xué)科并得到科研人員的關(guān)注和重視,激光光學(xué)主要研究激光光束在介質(zhì)、光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)諧振腔中的傳輸演化特性。在激光光學(xué)的廣泛研究當(dāng)中,不可避免地需要處理光束在介質(zhì)中的傳輸問題。折射率作為描述光束在介質(zhì)中傳輸體系運(yùn)動(dòng)的基本物理量,能夠深刻反映光與物質(zhì)相互作用的微觀物理機(jī)制。梯度折射率介質(zhì)在器件制造、材料制備等方面具有著廣泛的應(yīng)用,因此將激光光學(xué)和梯度折射率介質(zhì)相結(jié)合的梯度折射率光學(xué)正逐漸成為研究的熱點(diǎn)。本文主要研究兩種新型激光光束即空心雙曲正弦-高斯光束和四瓣高斯-渦旋光束在梯度折射率介質(zhì)中的傳輸特性。首先,緒論部分主要對激光光學(xué)和梯度折射率光學(xué)的研究背景以及發(fā)展歷史進(jìn)行了簡要的回顧,介紹了國內(nèi)外研究進(jìn)展。并介紹了光束變換的基本理論、研究方法以及梯度折射率介質(zhì)的數(shù)學(xué)-物理模型。其次利用ABCD傳輸矩陣結(jié)合柯林斯積分公式,得到了空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中的數(shù)學(xué)物理模型。使用分步傅里葉光束傳輸法進(jìn)行數(shù)值模擬,并詳細(xì)分析了空心雙曲正弦-高斯光束階數(shù)n對其傳輸特性的影響。研究結(jié)果表明,空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中傳輸時(shí),其軸上...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 激光光學(xué)的發(fā)展歷史
    1.3 梯度折射率介質(zhì)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 光束在梯度折射率介質(zhì)中傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 梯度折射率介質(zhì)的數(shù)學(xué)-物理模型
    2.3 激光傳輸基本研究方法
        2.3.1 幾何光學(xué)方法
        2.3.2 波動(dòng)方程方法
        2.3.3 傅里葉光學(xué)方法
        2.3.4 算子光學(xué)方法
        2.3.5 魏格納(Wigner)分布函數(shù)法
    2.4 ABCD矩陣
    2.5 衍射積分理論
        2.5.1 標(biāo)量衍射理論
        2.5.2 柯林斯(Collins)公式
    2.6 光束傳播法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中的演化
    3.1 引言
    3.2 空心光束概覽
    3.3 空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中的數(shù)學(xué)-物理模型
    3.4 數(shù)值模擬空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中的傳輸
    3.5 空心雙曲正弦-高斯光束在梯度折射率介質(zhì)中的相互作用
    3.6 本章小結(jié)
第4章 四瓣高斯-渦旋光束在梯度折射率介質(zhì)中的演化
    4.1 引言
    4.2 渦旋光束概覽
    4.3 四瓣高斯-渦旋光束在梯度折射率介質(zhì)中的數(shù)學(xué)-物理模型
    4.4 數(shù)值模擬四瓣-高斯渦旋光束在梯度折射率介質(zhì)中的傳輸
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文內(nèi)容總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果



本文編號：3813484