《高階洛倫茲高斯光束的研究》在直角坐標系中構建了一類高階洛倫茲高斯光束的正交完備解，用於表征半導體雷射器產生的高階模所對應的遠場大角度雷射束。分析了高階洛倫茲高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸、在湍流大氣中的傳輸、分數傅立葉變換和維格納分布函式，給出了傍軸條件下的光束傳輸因子和峭度參數；考察了非傍軸條件下高階洛倫茲高斯光束的傳輸，分析了高階洛倫茲高斯光束傍軸近似的有效極限；從矢量結構角度衡量了高階洛倫茲高斯光束的遠場特性。拓展至部分相干情形，研究了部分相干高階洛倫茲高斯光束所對應的互相干函式經傍軸實ABCD光學系統的傳輸，導出了部分相干條件下的光束傳輸因子。拓展至渦旋情形，研究了渦旋洛倫茲高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸、分數傅立葉變換和在垂直於光軸的單軸晶體中的非傍軸傳輸，分析了拓撲電荷數對強度分布、相位分布和軌道角動量密度分布的影響，考量了晶體效應對渦旋洛倫茲高斯光束傳輸的影響。系統全面地揭示和掌握了高階洛倫茲高斯光束的特性，表明高階洛倫茲高斯光束較厄米高斯光束更適合表征高功率半導體雷射器所產生的高階模大角度雷射束。
基本介紹
- 書名：高階洛倫茲·高斯光束的研究
- 出版社：科學出版社
- 頁數：147頁
- 開本：16
- 作者：周國泉
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
半導體雷射器的遠場光束特性對許多套用來說是至關重要的。描述半導體雷射器所產生的遠場光束原先採用的是高斯模型。儘管高斯分布適用於描述基模半導體雷射器平行於結方向上的遠場分布，但它不適合於表征垂直於結方向上的遠場分布。因此，光學工作者們提出以洛倫茲光束來表征基模半導體雷射器垂直於結方向上的遠場分布。單模半導體雷射束的聚焦實驗研究表明，洛倫茲分布表征垂直於結方向上的遠場分布確是一個很好的近似。而後理論上證實了洛倫茲-高斯光束的存在，洛倫茲光束是其一特例而已。洛倫茲-高斯光束的特性研究表明，洛倫茲-高斯光束僅適合於表征基模大角度雷射束。而高功率的半導體雷射器往往產生高階模的大角度雷射束。
作者在浙江省和國家自然科學基金的資助下，構建了一類高階洛倫茲-高斯光束模型的正交完備解，通過系統的研究，揭示和掌握了高階洛倫茲-高斯光束的特性，將其用於表征半導體雷射器產生的高階模所對應的遠場大角度雷射束。
作者在浙江省和國家自然科學基金的資助下，構建了一類高階洛倫茲-高斯光束模型的正交完備解，通過系統的研究，揭示和掌握了高階洛倫茲-高斯光束的特性，將其用於表征半導體雷射器產生的高階模所對應的遠場大角度雷射束。
作者簡介
周國泉，男，光學工程博士後，教授，碩士生導師，浙江省中青年學科帶頭人，浙江省新世紀151人才工程第二層次培養人員，第九屆、第十屆中國物理學會教學委員會委員，浙江省光學學會理事，浙江省物理學會理事，Physics Express 編委。主持國家自然科學基金2項、浙江省自然科學基金1項、浙江省科技廳計畫項目1項和浙江省教育廳科研項目3項。已在國內外主要光學雷射學術刊物包括Optics Letters、Optics Express和Science China上發表論文100餘篇。獲浙江省高校科研成果獎3項、浙江省自然科學學術獎2項等。
圖書目錄
前言
第1章緒論
1.1研究背景
1.2研究內容
第2章高階洛倫茲—高斯光束的構建與傳輸
2.1高階洛倫茲—高斯光束的構建
2.2高階洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸
2.3高階洛倫茲—高斯光束的傍軸光束傳輸因子
2.4高階洛倫茲—高斯光束經傍軸實ABCD光學系統的峭度參數
第3章高階洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
3.1洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
3.2HLG11光束的分數傅立葉變換
第4章高階洛倫茲—高斯光束的維格納分布函式
4.1洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的維格納分布函式
4.2HLG11光束經傍軸ABCD光學系統的維格納分布函式
第5章高階洛倫茲—高斯光束的遠場矢量結構
5.1洛倫茲—高斯光束的遠場矢量結構
5.2HLG10光束和HLG11光束的遠場矢量結構
第6章高階洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的傳輸特性
6.1洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的傳輸
6.2HLG01光束和HLG11光束在湍流大氣中的傳輸
第7章部分相干高階洛倫茲—高斯光束
7.1部分相干洛倫茲—高斯光束經傍軸實ABCD光學系統的傳輸
7.2部分相干洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的光束傳輸因子
7.3部分相干HLG10光束和HLG11光束經傍軸實ABCD光學系統的傳輸
7.4部分相干HLG10光束和HLG11光束的光束傳輸因子
第8章高階洛倫茲—高斯光束的非傍軸傳輸
8.1洛倫茲—高斯光束的非傍軸傳輸
8.2HLG01光束的非傍軸傳輸
第9章渦旋洛倫茲—高斯光束
9.1渦旋洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸
9.2渦旋洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
9.3渦旋洛倫茲—高斯光束在垂直於光軸的單軸晶體中的非傍軸傳輸
參考文獻
第1章緒論
1.1研究背景
1.2研究內容
第2章高階洛倫茲—高斯光束的構建與傳輸
2.1高階洛倫茲—高斯光束的構建
2.2高階洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸
2.3高階洛倫茲—高斯光束的傍軸光束傳輸因子
2.4高階洛倫茲—高斯光束經傍軸實ABCD光學系統的峭度參數
第3章高階洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
3.1洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
3.2HLG11光束的分數傅立葉變換
第4章高階洛倫茲—高斯光束的維格納分布函式
4.1洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的維格納分布函式
4.2HLG11光束經傍軸ABCD光學系統的維格納分布函式
第5章高階洛倫茲—高斯光束的遠場矢量結構
5.1洛倫茲—高斯光束的遠場矢量結構
5.2HLG10光束和HLG11光束的遠場矢量結構
第6章高階洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的傳輸特性
6.1洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的傳輸
6.2HLG01光束和HLG11光束在湍流大氣中的傳輸
第7章部分相干高階洛倫茲—高斯光束
7.1部分相干洛倫茲—高斯光束經傍軸實ABCD光學系統的傳輸
7.2部分相干洛倫茲—高斯光束在湍流大氣中的光束傳輸因子
7.3部分相干HLG10光束和HLG11光束經傍軸實ABCD光學系統的傳輸
7.4部分相干HLG10光束和HLG11光束的光束傳輸因子
第8章高階洛倫茲—高斯光束的非傍軸傳輸
8.1洛倫茲—高斯光束的非傍軸傳輸
8.2HLG01光束的非傍軸傳輸
第9章渦旋洛倫茲—高斯光束
9.1渦旋洛倫茲—高斯光束經傍軸ABCD光學系統的傳輸
9.2渦旋洛倫茲—高斯光束的分數傅立葉變換
9.3渦旋洛倫茲—高斯光束在垂直於光軸的單軸晶體中的非傍軸傳輸
參考文獻
