扭曲相位是部分相干光束所特有的一種相位,它開辟了部分相干光相位調(diào)控研究的新方向。在扭曲相位的作用下,部分相干光束呈現(xiàn)出新的光學(xué)統(tǒng)計(jì)特性并在光束整形、微粒捕獲、光學(xué)成像、自由空間光通信等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。本文回顧了扭曲部分相干光束的發(fā)展歷程與基本理論,以扭曲高斯謝爾模光束和扭曲橢圓多高斯謝爾模光束為例,重點(diǎn)研究其理論模型、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生以及傳輸特性。首先,提出了一種扭曲高斯謝爾模光束的理論與實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生方法,填補(bǔ)了該光束多年來在實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生上的空缺。借助于魏格納(Wigner)分布函數(shù),利用三個(gè)柱透鏡系統(tǒng)將各向異性高斯謝爾模光束轉(zhuǎn)換為扭曲高斯謝爾模光束。建立了一個(gè)用于精確控制各向異性高斯謝爾模光束兩正交方向上光斑大小和橫向相干寬度的實(shí)驗(yàn)裝置,將該裝置精確調(diào)控后的光束經(jīng)過三個(gè)柱透鏡所組成的光學(xué)系統(tǒng),最終在實(shí)驗(yàn)上成功產(chǎn)生了真正的扭曲高斯謝爾模光束。其次,構(gòu)造了一種新型的部分相干光源——扭曲橢圓多高斯謝爾模源,它可以看作多個(gè)具有不同初始參數(shù)和權(quán)重的扭曲橢圓高斯謝爾模光束的非相干疊加。利用廣義的柯林斯(Collins)公式推導(dǎo)了扭曲橢圓多高斯謝爾模光束經(jīng)過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)后的交叉譜密度表達(dá)式。研究表...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 基礎(chǔ)理論
    2.1 波動(dòng)光學(xué)的基本方程
    2.2 激光傳輸?shù)幕纠碚撆c方法
        2.2.1 經(jīng)典標(biāo)量衍射理論
        2.2.2 矩陣光學(xué)方法
        2.2.3 張量光學(xué)方法
    2.3 部分相干光束的基礎(chǔ)理論
    2.4 扭曲部分相干光束的基本理論模型
    參考文獻(xiàn)
第三章 扭曲高斯謝爾模光束的產(chǎn)生與傳輸
    3.1 引言
    3.2 扭曲高斯謝爾模光束的理論模型
    3.3 扭曲高斯謝爾模光束的理論產(chǎn)生
    3.4 扭曲高斯謝爾模光束的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生
    3.5 扭曲高斯謝爾模光束的傳輸特性
    3.6 總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束的產(chǎn)生與傳輸
    4.1 引言
    4.2 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束的理論模型
    4.3 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)傳輸
        4.3.1 近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的傳輸公式
        4.3.2 自由空間光強(qiáng)分布及kurtosis參量
    4.4 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束的二階矩
    4.5 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束的軌道角動(dòng)量
    4.6 扭曲橢圓多高斯謝爾模光束的傳輸因子
    4.7 總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3855998