光束列阵论文-李晓庆,曹建勇,丁洲林,季小玲

光束列阵论文-李晓庆,曹建勇,丁洲林,季小玲

导读:本文包含了光束列阵论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:物理光学,大气光学,热晕效应,列阵平顶光束

光束列阵论文文献综述

李晓庆,曹建勇,丁洲林,季小玲[1](2019)在《列阵平顶光束大气传输的热晕效应》一文中研究指出研究了热晕效应对相干合成和非相干合成的列阵平顶光束在大气中传输的影响。结果表明:当列阵平顶光束在大气中传输且存在横向风时,光斑呈月牙状;相干合成时,光斑内存在多个光强峰值;非相干合成时,光斑内始终保持一个峰值;相对于列阵平顶光束的相干合成,非相干合成受热晕的影响较小;光束阶数N越大的列阵平顶光束受热晕的影响越小,即相对于列阵平顶光束,列阵高斯光束(N=1)受热晕的影响更大;光束传输效率在自由空间中随着N的增大而减小,在大气中则随着N的增大而增大;在大气中且功率相同时,列阵平顶光束的传输效率优于列阵高斯光束的传输效率。(本文来源于《光学学报》期刊2019年01期)

毛勇华[2](2017)在《部分相干列阵光束模型的构建及其与介质相互作用特性的研究》一文中研究指出部分相干光束具有丰富的物理性质,在很多领域都有其独特的优势,因而对部分相干光的研究成为了一个热点。最常见的随机源光场是高斯谢尔模型,其光束的空间关联结构满足高斯函数分布。近年来,多种具有特殊关联结构的部分相干光束被提出,这些光束具有特殊形状的光强分布,如环形分布、平顶分布、列阵分布等,它们在自由空间光通信、光学微粒操控等很多领域具有重要的应用价值。同时,部分相干光束的实际应用离不开光与介质的相互作用,湍流介质折射率的随机起伏会引起传输光场波前的随机起伏,产生光斑抖动、闪烁、光束扩展和像点抖动等现象。因此,研究随机光场与湍流介质的相互作用对光通信、成像、传感和激光雷达等实际应用具有重要价值。本论文里我们提出了两种新型的部分相干光束理论模型,并研究它们在non-Kolmogorov型大气湍流和海洋湍流中的传输特性。本文的主要内容是:一、提出新型的空间关联函数模型。我们构建了两种新型的空间关联函数模型,并且使具有这两种空间关联函数的随机光源能在远场处的光强分布分别呈现矩形列阵分布和径向列阵分布,同时也推出了使光束具有实际物理意义的条件。对它们远场处光谱密度函数进行数值模拟,结果显示远场处的光谱密度分布与光源的初始参数有关。二、研究两种高斯谢尔模列阵光束在non-Kolmogorov型大气湍流中的传输特性。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在大气湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度的函数表达式。根据定义推出了光束有效束宽的解析表达式。基于这些推导出的理论公式,选取合适的参数,模拟它们在大气湍流中的演变情况,分析探讨光束初始参数及大气湍流参数对光束传输特性的影响。叁、进一步,研究这两种高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中的传输特性。类似的,基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度以及光束有效束宽的表达式。然后基于这些推导出的理论公式,利用Nikishov等人提出的海洋湍流的功率谱模型,模拟了它们在海洋湍流中的演变情况。然后分析海洋湍流参数对光束传输特性的影响。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-03-27)

贾鹏,秦莉,陈泳屹,李秀山,张俊[3](2016)在《780nm波段低填充因子半导体激光器列阵的光束质量研究》一文中研究指出为了获得高功率高光束质量激光输出,设计并制备了一种780nm波段5发光单元列阵器件,其采用10μm宽窄条形波导,各发光单元中心间距为100μm,填充因子仅为10%。在准连续注入电流由1.2A增加到2.5A条件下,该器件的输出光束侧向光学参量积由0.666mm·mrad增加至0.782mm·mrad。注入电流为2.5A时,该器件实现了单边准连续506mW的高光束质量激光输出。(本文来源于《半导体光电》期刊2016年01期)

曹阿秀,史立芳,余金清,庞辉,张满[4](2015)在《基于随机微透镜列阵的激光光束匀化方法》一文中研究指出利用微透镜列阵实现光束的分割和迭加是一种典型的光束匀化方法。而在微透镜列阵实现激光光束匀化时,由于微透镜列阵的周期性和激光的相干性,匀化光斑会产生周期性点阵分布现象,降低了光束匀化质量。提出一种利用中心离轴型随机微透镜列阵消除点阵效应以实现激光光束的匀化方法。在分析光束经过微透镜列阵的传播特性基础上,设计列阵中各个子透镜单元的几何中心偏离其光轴,利用中心离轴量的随机性打破微透镜列阵的周期性,消除目标面处的点阵现象,实现高均匀性的光斑分布。采用移动掩模技术制备随机微透镜列阵,并开展激光光束匀化实验。结果表明,该方法能够有效提高激光光束的均匀性,有望在激光加工、医疗和照明等方向有较大的应用前景。(本文来源于《应用激光》期刊2015年01期)

陆璐,季小玲,邓金平,马媛[5](2014)在《非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响》一文中研究指出本文推导出了高斯列阵光束在非Kolmogorov大气湍流中传输的瑞利区间zR、湍流距离zT和远场发散角θ的解析表达式,研究了非Kolmogorov湍流的广义指数α和列阵光束的合成方式对高斯列阵光束扩展的影响.研究表明:不论相干还是非相干合成高斯列阵光束,zR,zT和θ均随着α的增加而呈非单调变化.当α=3.108时,zR和zT取极小值,而θ取极大值,即当α=3.108时高斯列阵光束扩展最厉害,光束扩展受湍流影响也最厉害.非相干合成高斯列阵光束扩展比相干合成的要大,但受非Kolmogorov湍流影响却要小.特别值得指出的是:当自由空间光束衍射较小时,有zT<zR,即在瑞利区间范围内大气湍流就对光束扩展有影响;而当自由空间光束衍射较大时,有zT>zR,即在瑞利区间范围内大气湍流对光束扩展几乎没有影响.(本文来源于《物理学报》期刊2014年01期)

郎超[6](2012)在《“Smile”效应对半导体激光器列阵光束质量影响的研究》一文中研究指出以半导体激光器列阵为基础的大功率半导体激光器以其转换效率高、体积小、结构紧凑、价格低等优点,已广泛应用于固体激光器、光纤激光器的泵浦源领域及直接半导体激光材料加工领域,特别是在半导体激光列阵芯片输出功率及光束质量不断提高的背景下,逐渐成为当今国防、工业、科研、民用激光领域不可或缺的光源器件。然而,封装后半导体激光器列阵“Smile”效应的存在劣化了大功率半导体激光器实际光束质量,限制了大功率半导体激光器光束质量应用领域拓展和推广使用。本文以国内外对半导体激光器列阵“Smile”效应的评价标准及其对光束质量的影响研究为基础,以半导体激光列阵构建的大功率半导体激光器为研究对象,以完善现有列阵“Smile”效应的评价标准,补充“Smile”效应对大功率半导体激光器的光束质量影响研究为主要目的,通过理论计算模拟与实验测试相结合的方法,完善现有“Smile”效应评价标准并补充现有“Smile”效应对光束质量影响的研究结果。本文首先根据半导体激光器的光束特点,建立快轴方向为高斯分布,慢轴方向为厄米高斯分布的单光斑及列阵光束传输模型,推导出列阵“Smile”效应对快轴方向束腰半径及发散角的影响,以及不同列阵结构对光束质量的影响,证明了“Smile”效应大小、分布形态、列阵结构均对列阵光束质量存在不可忽视的影响。本文以自行封装的单列阵传导冷却型半导体激光器作为实验样品,通过光电特性测试以及近场、远场测试,根据已推导的光束质量计算公式对不同结构的多枚样品进行全面的测试和计算,验证了“Smile”效应以及列阵结构对列阵光束质量的影响。本文最后阐述了目前实验过程中存在的问题,以及理论和试验中的出现的误差因素,阐述了在实验过程中开发的列阵“Smile”效应分析软件,其可以良好的配合现有近场光学扫描显微镜计算列阵的“Smile”效应大小以及分布形态。最后通过理论及实验测试所得结果,提出“Smile”效应对列阵光束质量较为全面的影响说明,完善现有的“Smile”效应评价标准,并根据实验结果提出列阵封装中应该注意的方面。(本文来源于《北京工业大学》期刊2012-05-01)

邵晓利,季小玲[7](2011)在《湍流对部分相干厄米-高斯列阵光束等效曲率半径的影响》一文中研究指出光束等相面的曲率半径是描述光束特性的重要参数。但由于一般光束的等相面为非球面或非高斯面,使得对光束等相面特性的研究遇到很大困难。迄今为止,对此问题解析研究涉及甚少。激光束的大气传输特性的研究对遥感、跟踪和远距离光通信,以及某些军事应用都有十分重要的意义。另一方面,列阵光束由于在高功率系统、惯性约束聚变和高能武器等方面的应用而日趋受到人们的关注。实际光束存在部分相干和多模情况。因此,研究部分相干高阶模激光束列阵通过湍流大气传输的曲率半径特性是十分重要的。本文采用等效曲率半径的概念,并利用积分变换的技巧,推导出了一维列阵部分相干厄米-高斯(PCH-G)光束等效曲率半径的解析公式,其中考虑了部分相干列阵光束的两种迭加方式:交叉谱密度迭加和光强迭加(非相干迭加)。所得解析公式具有一般性,即高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束、完全相干厄米-高斯(FCH-G)列阵光束和单束PCH-G光束的等效曲率半径均可作为其特例得到。本文研究了湍流对部分相干H-G列阵光束等效曲率半径的影响,并详细分析了PCH-G列阵光束与GSM列阵光束、FCH-G列阵光束和单束PCH-G光束的等效曲率半径随湍流强度和光束参数变化的区别,得到一些有意义的结论。本文所得结论对高功率激光远程大气输运具有意义。(本文来源于《中国光学学会2011年学术大会摘要集》期刊2011-09-05)

邵晓利,季小玲[8](2011)在《矩形分布高斯-谢尔模型列阵光束的等效曲率半径》一文中研究指出推导出矩形分布高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束通过湍流大气传输的等效曲率半径的解析表达式。研究表明,等效曲率半径由湍流强度、GSM列阵光束参数及光束的迭加方式等因素共同确定。湍流使得等效曲率半径减小,但湍流对交叉谱密度函数迭加时等效曲率半径的影响要比光强迭加时大。在自由空间中,交叉谱密度函数迭加时GSM列阵光束的等效曲率半径要比光强迭加时的大。但是,随着湍流的增强,交叉谱密度函数迭加时GSM列阵光束的等效曲率半径可以大于、等于或小于光强迭加时的等效曲率半径。此外,若光束相干参数和子光束数目越大,则等效曲率半径受湍流的影响越大。GSM列阵光束的等效曲率半径受湍流的影响比高斯列阵光束要小。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年07期)

沈洁琦[9](2011)在《多光束偏振列阵型合成激光束的传输性质研究》一文中研究指出在激光物理中,列阵光束常被用于产生高功率激光束。除此之外,列阵光束还可以用于产生涡旋光束。由于列阵光束的潜在应用,人们对它进行了广泛的研究。本文主要研究了带偏振的径向对称分布光束列阵在自由空间中的传输性质。在第二章中,我们利用相干迭加原理和广义Huygens-Fresnel衍射积分公式,研究了具有全右旋圆偏振和左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵在自由空间中的传输性质。通过数值模拟,我们发现,由于光束间的相干迭加,两类光束列阵中心位置的光强都将变为最大,全右旋圆偏振分布光束列阵比左右旋圆偏振间隔分布光束列阵的光强分布要相对集中;光束数的奇偶性对左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵的光场分布影响非常大;另外,不同偏振分布的光束间的相干迭加改变了偏振态,而同偏振光束相干迭加不改变偏振态。在第叁章中,我们利用光束半径的二阶距定义,推导了叁种不同偏振分布光束列阵的瑞利距离和光束传输因子。径向偏振分布的光束列阵会形成光学涡旋结构,但它的光束质量较另两种要差一些。而左右旋圆偏振间隔分布的光束列阵,因为光束数的奇偶性会带来整体对称性的变化,它的光束质量与光束数的奇偶性就存在着很大的关联。(本文来源于《浙江大学》期刊2011-05-01)

刘飞[10](2011)在《湍流对部分相干双曲余弦高斯列阵光束扩展和光束传输因子的影响》一文中研究指出激光束在大气湍流中的传输理论及实验研究,对于激光通讯、激光测距、激光雷达以及激光武器等领域的应用有着重要的意义。近年来,激光列阵合成技术由于在高功率系统、惯性约束聚变和高能武器等方面的应用也越来越受到人们的关注。而实际激光束存在部分相干情况。因此,研究部分相干列阵光束在大气湍流中的传输特性是十分有意义的。本文研究了湍流对部分和完全相干双曲余弦高斯(ChG)列阵光束扩展和光束传输因子的影响。主要内容总结如下:1.研究了ChG列阵激光束通过大气湍流传输的角扩展及方向性。利用积分变换技巧推导出了ChG列阵光束通过大气湍流传输的二阶矩束宽和角扩展的解析公式,给出了ChG列阵光束与一束高斯光束具有相同角扩展的条件。研究表明:相干合成的ChG列阵光束的角扩展比非相干合成的小,但是,非相干合成的ChG列阵光束的角扩展受湍流影响比相干合成的小。此外,相干合成的ChG列阵光束的角扩展随离心参数,束腰宽度和相对子光束间距的变化均出现振荡,但湍流中的振荡减弱。非相干合成的ChG列阵光束的角扩展与相对子光束间距和光束数目无关。2.采用湍流距离(湍流距离是指大气湍流导致的光束横截面积扩展达10%时光束的传输距离)定量地研究了湍流对部分相干ChG列阵光束扩展的影响。基于广义惠更斯—菲涅耳原理,采用Rytov相位结构函数二次近似和积分变换技巧,推导出了部分相干ChG列阵光束通过大气湍流传输时湍流距离的表达式。详细研究了部分相干ChG列阵光束的湍流距离随着大气湍流强度、光束参数(即子光束数,光束相干参数,离心参数,相对子光束间距)以及光束迭加方式(即交叉谱密度函数迭加和光强迭加)的变化情况。研究表明:部分相干ChG列阵光束的光束扩展会随着大气湍流强度的增大而增大,但是当选择合适的光束参数以及光束迭加方式时,可以减小湍流对部分相干ChG列阵光束扩展的影响。3.采用光束传输因子(M~2因子)作为光束质量的评价参数,研究了ChG列阵光束通过大气湍流传输的M~2因子。利用Rytov相位结构函数二次近似和积分变换技巧推导出了ChG列阵光束在大气湍流中传输的M~2因子的解析公式,并采用相对M~2因子研究了湍流对M~2因子的影响。研究表明:在大气湍流中M~2因子不再是一个传输不变量,湍流使得M~2因子增大。非相干合成情况下,M~2因子随着传输距离、离心参数、相对子光束间距和子光束数目的增大而增大。相干合成情况下,M~2因子随离心参数和相对子光束间距的增大呈现振荡上升。相干合成情况下的M~2因子比非相干合成的要小。然而,非相干合成情况下的M~2因子受湍流影响比相干合成的要小。特别地,相干合成情况下,选取适当的相对子光束间距可以减小湍流对M~2因子的影响。此外,随着子光束数目的增大,相干合成的M~2因子受湍流影响增大,而非相干合成的M~2因子受湍流影响减小。(本文来源于《四川师范大学》期刊2011-03-10)

光束列阵论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

部分相干光束具有丰富的物理性质,在很多领域都有其独特的优势,因而对部分相干光的研究成为了一个热点。最常见的随机源光场是高斯谢尔模型,其光束的空间关联结构满足高斯函数分布。近年来,多种具有特殊关联结构的部分相干光束被提出,这些光束具有特殊形状的光强分布,如环形分布、平顶分布、列阵分布等,它们在自由空间光通信、光学微粒操控等很多领域具有重要的应用价值。同时,部分相干光束的实际应用离不开光与介质的相互作用,湍流介质折射率的随机起伏会引起传输光场波前的随机起伏,产生光斑抖动、闪烁、光束扩展和像点抖动等现象。因此,研究随机光场与湍流介质的相互作用对光通信、成像、传感和激光雷达等实际应用具有重要价值。本论文里我们提出了两种新型的部分相干光束理论模型,并研究它们在non-Kolmogorov型大气湍流和海洋湍流中的传输特性。本文的主要内容是:一、提出新型的空间关联函数模型。我们构建了两种新型的空间关联函数模型,并且使具有这两种空间关联函数的随机光源能在远场处的光强分布分别呈现矩形列阵分布和径向列阵分布,同时也推出了使光束具有实际物理意义的条件。对它们远场处光谱密度函数进行数值模拟,结果显示远场处的光谱密度分布与光源的初始参数有关。二、研究两种高斯谢尔模列阵光束在non-Kolmogorov型大气湍流中的传输特性。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在大气湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度的函数表达式。根据定义推出了光束有效束宽的解析表达式。基于这些推导出的理论公式,选取合适的参数,模拟它们在大气湍流中的演变情况,分析探讨光束初始参数及大气湍流参数对光束传输特性的影响。叁、进一步,研究这两种高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中的传输特性。类似的,基于广义惠更斯-菲涅尔衍射公式,推导出了矩形高斯谢尔模列阵光束和径向高斯谢尔模列阵光束在海洋湍流中传输的交叉谱密度函数表达式,进而得到它们光谱密度、光谱相干度以及光束有效束宽的表达式。然后基于这些推导出的理论公式,利用Nikishov等人提出的海洋湍流的功率谱模型,模拟了它们在海洋湍流中的演变情况。然后分析海洋湍流参数对光束传输特性的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光束列阵论文参考文献

[1].李晓庆,曹建勇,丁洲林,季小玲.列阵平顶光束大气传输的热晕效应[J].光学学报.2019

[2].毛勇华.部分相干列阵光束模型的构建及其与介质相互作用特性的研究[D].浙江工业大学.2017

[3].贾鹏,秦莉,陈泳屹,李秀山,张俊.780nm波段低填充因子半导体激光器列阵的光束质量研究[J].半导体光电.2016

[4].曹阿秀,史立芳,余金清,庞辉,张满.基于随机微透镜列阵的激光光束匀化方法[J].应用激光.2015

[5].陆璐,季小玲,邓金平,马媛.非Kolmogorov大气湍流对高斯列阵光束扩展的影响[J].物理学报.2014

[6].郎超.“Smile”效应对半导体激光器列阵光束质量影响的研究[D].北京工业大学.2012

[7].邵晓利,季小玲.湍流对部分相干厄米-高斯列阵光束等效曲率半径的影响[C].中国光学学会2011年学术大会摘要集.2011

[8].邵晓利,季小玲.矩形分布高斯-谢尔模型列阵光束的等效曲率半径[J].强激光与粒子束.2011

[9].沈洁琦.多光束偏振列阵型合成激光束的传输性质研究[D].浙江大学.2011

[10].刘飞.湍流对部分相干双曲余弦高斯列阵光束扩展和光束传输因子的影响[D].四川师范大学.2011

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