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厄米双曲余弦高斯光束的焦开关
1
作者 黄太星 季小玲 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期54-57,共4页
对双曲余弦高斯光束通过光阑透镜分离系统的轴上光强分布做了详细的数值分析。研究发现,在一定条件下轴上存在两个光强极大值点,并且在这两个极大值点相互竞争中会出现焦点位置的有效置换,即出现焦开关。厄米双曲余弦高斯光束产生焦开... 对双曲余弦高斯光束通过光阑透镜分离系统的轴上光强分布做了详细的数值分析。研究发现,在一定条件下轴上存在两个光强极大值点,并且在这两个极大值点相互竞争中会出现焦点位置的有效置换,即出现焦开关。厄米双曲余弦高斯光束产生焦开关的条件是:光阑与透镜相对间距为1,光束阶数为偶数,光束参数小于其相应的临界值,截断参数在它的两个临界值之间。进一步研究表明,焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量随光束参数的减小而增大,但是随着截断参数的增大焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量将分别出现一个极大值。在大范围调焦的应用中,可利用焦开关实现调焦之目的;在精密聚焦的激光应用中,应控制焦开关的产生。 展开更多
关键词 厄米双曲余弦高斯光束 光阑一透镜系统 焦开关 焦移
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厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜的位相奇点
2
作者 张永涛 潘留占 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1734-1737,共4页
对厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜的位相奇点进行了研究。数值计算结果表明截断参数δ和离心参数b都会影响厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜的位相奇点分布。随着截断参数的增大,通过光阑透镜的厄米双曲余弦高斯光束的位相奇点发生... 对厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜的位相奇点进行了研究。数值计算结果表明截断参数δ和离心参数b都会影响厄米双曲余弦高斯光束通过光阑透镜的位相奇点分布。随着截断参数的增大,通过光阑透镜的厄米双曲余弦高斯光束的位相奇点发生产生和湮灭,在整个过程中总的拓扑电荷守恒。当b≤0.97时,奇点A,B互相靠近而湮灭;0.97<b≤2.79时,奇点B,C互相靠近而湮灭,奇点A不参与湮灭过程且始终处于焦平面上。随着离心参数b的继续增大,将有不同的奇点参与类似的分裂和湮灭过程。通过数值结果阐明了通过光阑透镜的厄米双曲余弦高斯光束位相奇点的产生和湮灭过程。 展开更多
关键词 位相奇点 厄米双曲余弦高斯光束 光阑透镜
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基于不同变系数和势场的分数系统中二次相位调控厄米-高斯光束动力学
3
作者 谭超 梁勇 +4 位作者 邹敏 雷同 陈龙 唐平华 刘明伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期148-163,共16页
本文基于带有不同变系数和势的分数薛定谔方程,研究了二次相位调制(QPM)下厄米-高斯光束的演化特性.在自由空间中,光束聚焦位置随着正QPM系数的增加或莱维指数的减小而变大.QPM为负时,光束聚焦消失.在余弦调制和QPM共同作用下,光束的传... 本文基于带有不同变系数和势的分数薛定谔方程,研究了二次相位调制(QPM)下厄米-高斯光束的演化特性.在自由空间中,光束聚焦位置随着正QPM系数的增加或莱维指数的减小而变大.QPM为负时,光束聚焦消失.在余弦调制和QPM共同作用下,光束的传输不再遵循余弦规律振荡,而是表现出一大一小的呼吸结构,其演化周期会随调制频率的增加而降低.引入线性调制时,分裂光束的运动轨迹呈现抛物线状.在线性调制和QPM共同影响下,光束呈现出聚焦或聚焦消失的特性.当考虑幂函数调制和正QPM共同影响时,在莱维指数较小时,光束在一定传输距离内保持不失真的直线传输.当线性势作用时,光束的分裂随着线性系数的增加而逐渐消失,最终呈现周期性演化.在加入QPM后,光束会得到明显放大.另外,光束演化周期与线性系数成反比,横向振幅随着莱维指数的增加而变大.当抛物势和QPM共同作用时,光束会呈现出自动聚焦,散焦效应,聚焦频率会随着莱维指数和抛物系数的增加而变大.这些特性在光学操纵,光学聚焦等领域具有潜在的应用价值. 展开更多
关键词 分数薛定谔方程 厄米-高斯光束 二次相位调制 变系数和势
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厄米-双曲余弦-高斯光束的束腰宽度 被引量：3
4
作者 王莉 王喜庆 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期153-155,149,共4页
从二阶矩定义出发 ,推导出了厄米 双曲余弦 高斯光束束腰宽度的解析表达式 ,作为特例给出了厄米 余弦 高斯光束、双曲余弦 高斯光束、余弦 高斯光束及厄米 高斯光束束腰宽度的表达式 ;
关键词 厄米-双曲余弦-高斯光束 厄米-余弦-高斯光束 双曲余弦-高斯光束 余弦-高斯光束 束腰宽度
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厄米-双曲余弦-高斯光束通过对称化光学系统的变换 被引量：1
5
作者 吴平 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期398-400,共3页
研究了用于厄米 高斯光束对称化的光学系统对像散厄米 双曲余弦 高斯光束的变换。分析了偏心参数和模阶数对变换后的厄米 双曲余弦 高斯光束对称性的影响 ,通过大量数值计算说明复杂像散厄米 双曲余弦 高斯光束对称化的物理意义。
关键词 对称化光学系统 厄米-双曲余弦-高斯光束 对称性 偏心参数 模阶数
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厄米-双曲余弦-高斯光束在有光阑光学系统中的传输
6
作者 刘明萍 马善钧 陶向阳 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第1期42-46,共5页
从Collins公式出发,对厄米-双曲余弦-高斯(HChG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究.采用将矩形函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导出了光场分布的解析表达式.给出了数值计算结果,并与直接对Collins公... 从Collins公式出发,对厄米-双曲余弦-高斯(HChG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究.采用将矩形函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导出了光场分布的解析表达式.给出了数值计算结果,并与直接对Collins公式作数值积分的结果进行了比较,充分显示此解析方法不仅便于物理分析,而且可节约大量机时. 展开更多
关键词 厄米-双曲余弦-高斯光束 近轴ABCD光学系统 复高斯函数 硬边光阑 形函数 解析表达式 光场分布 传输 物理分析 直接
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会聚厄米-双曲余弦高斯光束的光强分布和焦移
7
作者 彭润伍 范滇元 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1549-1552,共4页
　基于厄米 双曲余弦高斯光束通过无光阑限制薄透镜聚焦的解析传输公式,研究了厄米 双曲余弦高斯光束聚焦区域的光强分布,并对光束的焦移进行了分析,讨论了偏心参数对光强主极大位置的影响。结果表明:TEM11模厄米 双曲余弦高斯光束的相... 　基于厄米 双曲余弦高斯光束通过无光阑限制薄透镜聚焦的解析传输公式,研究了厄米 双曲余弦高斯光束聚焦区域的光强分布,并对光束的焦移进行了分析,讨论了偏心参数对光强主极大位置的影响。结果表明:TEM11模厄米 双曲余弦高斯光束的相对焦移(绝对值)随偏心参数和菲涅尔数的减小而增大,菲涅尔数较大时相对焦移趋于零。TEM22模光束在偏心参数小于0.54时,轴外与轴上光强极大值的比值大于1,此时光强主极大在轴外,偏心参数大于0.54时则相反;在偏心参数等于0.54时比值为1,此时光束有两个主极大,偏心参数愈大光强愈集中于轴上。使用LW法和GH法得到的TEM22模光束的相对焦移(绝对值)随偏心参数和菲涅尔数的变化规律与TEM11模光束一致,但相同参数下使用这两种方法得出的具体结果不同。 展开更多
关键词 厄米-双曲余弦高斯光束 光强分布 焦移 焦平面 偏心参数
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受光阑限制厄米-余弦-高斯光束的解析传输公式 被引量：6
8
作者 周南润 陶向阳 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期182-184,共3页
从Collins公式出发 ,推导出了厄米 余弦 高斯光束通过有硬边光阑近轴ABCD光学系统传输的递推公式。由递推公式 ,借助迭代算法 ,得出受光阑限制的任意阶厄米 余弦 高斯光束的解析传输公式。数值计算例证实了解析传输公式的正确性和优点。
关键词 传输公式 硬边光阑 厄米-余弦-高斯光束
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厄米-余弦-高斯光束的传输特性 被引量：5
9
作者 王喜庆 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期551-554,共4页
　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 ... 　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 高斯光束在自由空间传输时不能保持其形状不变。厄米 双曲余弦 高斯光束、余弦 高斯光束、厄米 高斯光束的传输公式可作为厄米 余弦 高斯光束的特例得出。 展开更多
关键词 厄米-余弦-高斯光束 传输特性 广义惠更斯--菲涅耳衍射积分 近轴ABCD光学系统 数值计算 传输公式
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大模场一维高阶厄米-高斯激光束产生
10
作者 周王哲 李雪鹏 +6 位作者 杨晶 杨天利 王小军 刘炳杰 王浩竹 杨俊波 彭钦军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期133-140,共8页
厄米-高斯光束在诸多前沿科学领域都有着重要的应用.不同于目前普遍采用的晶体端面离轴泵浦方式,本文提出了一种利用板条激光器产生厄米-高斯激光束的方法.采用半导体激光阵列大面正交泵浦板条激光介质,具有大模场特性.根据预先设计的... 厄米-高斯光束在诸多前沿科学领域都有着重要的应用.不同于目前普遍采用的晶体端面离轴泵浦方式,本文提出了一种利用板条激光器产生厄米-高斯激光束的方法.采用半导体激光阵列大面正交泵浦板条激光介质,具有大模场特性.根据预先设计的谐振腔模场,在板条厚度和宽度方向分别采用尺寸可调的光阑限模.由于高阶模式对谐振腔腔镜不对准的灵敏度弱于低阶模式,可通过耦合输出镜倾斜量的控制,实现不同阶数模式腔内损耗的差异化调控,从而产生各阶次的高纯度厄米-高斯光束.利用Nd:YAG板条激光器,获得了0—9阶一维厄米-高斯光束,其光强分布与理论值的相关系数ρ高于0.95,光束质量因子M^(2)与理论值符合良好.最高阶HG09模式的输出功率为244 mW.在此基础上,进一步利用柱透镜对组成的像散模式转换器,实现了各阶厄米-高斯光束向对应拉盖尔-高斯光束的转换.结合板条放大器结构,基于本方案产生的厄米-高斯光束具备功率定标放大的前景. 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 板条激光器 大模场 倾斜量控制 功率定标放大
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受光阑限制厄米-双曲正弦-高斯光束的解析传输公式 被引量：1
11
作者 邓素辉 陶向阳 +2 位作者 刘明萍 吴峰星 葛卫国 《南昌大学学报（理科版）》 CAS 北大核心 2006年第2期183-186,共4页
从Collins公式出发,使用厄米多项式展开的方法,对厄米-双曲正弦-高斯光束(HShG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,将其在输出面上的场分布表示成为不完全伽马函数的形式,得出解析表达式。并讨论了该光束的传... 从Collins公式出发,使用厄米多项式展开的方法,对厄米-双曲正弦-高斯光束(HShG)光束通过有硬边光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输进行了研究,将其在输出面上的场分布表示成为不完全伽马函数的形式,得出解析表达式。并讨论了该光束的传输特性和该方法的优越性。 展开更多
关键词 厄米-双曲正弦-高斯光束 硬边光阑 厄米多项式 不完全伽马函数
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厄米-余弦-高斯光束通过具有光阑光学系统时的传输特性 被引量：1
12
作者 徐强 曾晓东 安毓英 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期522-524,共3页
当厄米_余弦_高斯光束通过带有矩形光阑的一阶ABCD近轴光学系统时,可由Collins公式给出其场分布的积分形式。将其中硬边光阑的窗口函数写成矩形函数,并将矩形函数用高斯函数展开,通过积分可得到由光阑限制的厄米_余弦_高斯光束传输的解... 当厄米_余弦_高斯光束通过带有矩形光阑的一阶ABCD近轴光学系统时,可由Collins公式给出其场分布的积分形式。将其中硬边光阑的窗口函数写成矩形函数,并将矩形函数用高斯函数展开,通过积分可得到由光阑限制的厄米_余弦_高斯光束传输的解析式。分析和讨论了厄米_余弦_高斯光束通过具有圆孔光阑限制的薄透镜系统时的情况,其结果与直接用广义衍射积分公式进行复杂数值计算时的结果完全一致。这样不仅便于进行物理分析,而且也节省了计算机的计算时间。 展开更多
关键词 光束传输 厄米-余弦-高斯光束 硬边光阑 ABCD光学系统 解析公式
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矢量非傍轴厄米余弦高斯光束 被引量：1
13
作者 唐斌 蒋美萍 +1 位作者 江兴方 金铱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期528-533,共6页
引入了矢量非傍轴厄米余弦高斯(HCosG)光束的概念,从矢量瑞利-索末菲衍射积分公式出发,得出了矢量非傍轴HCosG光束在自由空间的解析传输公式,并将非傍轴HCosG光束在自由空间衍射时轴上、近场、远场以及在傍轴条件下的传输作为特例给出... 引入了矢量非傍轴厄米余弦高斯(HCosG)光束的概念,从矢量瑞利-索末菲衍射积分公式出发,得出了矢量非傍轴HCosG光束在自由空间的解析传输公式,并将非傍轴HCosG光束在自由空间衍射时轴上、近场、远场以及在傍轴条件下的传输作为特例给出。数值计算和分析表明,对于矢量非傍轴HCosG光束,参数和偏心参数均对光束的非傍轴特性有重要影响。此外,其轴上光强分布与光束的阶数及其奇偶性有关。 展开更多
关键词 物理光学 矢量非傍轴厄米余弦高斯光束 瑞利-索末菲衍射积分 参数 偏心参数
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非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束传输特性 被引量：3
14
作者 李平 邝爱华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期141-144,共4页
为了研究非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束传输特性,运用Wigner分布函数法,从空间域和频率域对非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束传输特性进行了理论分析,得出了该光束1阶情况下在空间、频率域系统的解析传输公式及光强分布表达式,分... 为了研究非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束传输特性,运用Wigner分布函数法,从空间域和频率域对非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束传输特性进行了理论分析,得出了该光束1阶情况下在空间、频率域系统的解析传输公式及光强分布表达式,分析了这些表达式中3个主要参量f,fσ和g对厄米-余弦-高斯光束在自由空间传输的影响。结果表明,在调制参量g不变时,束腰参量f和相干参量fσ对非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束的非傍轴性起了至关重要的作用;非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束在传输过程中随着g的改变,不能保持其光强分布形状,有前移趋势。 展开更多
关键词 激光光学 非傍轴部分相干厄米-余弦-高斯光束光束 WIGNER分布函数 传输表达式
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湍流大气中厄米-高斯光束M^2因子的变化 被引量：8
15
作者 黄永平 张彬 +1 位作者 但有全 乔娜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期59-64,共6页
基于广义惠更斯-菲涅耳原理和Wigner分布函数二阶矩的定义,推导出直角坐标系下大气湍流中部分相干光的M2因子传输公式。以厄米-高斯(H-G)光束为例,给出了H-G光束通过大气湍流传输后M2因子的解析表达式,并采用Tatarskii谱,详细讨论了M2... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和Wigner分布函数二阶矩的定义,推导出直角坐标系下大气湍流中部分相干光的M2因子传输公式。以厄米-高斯(H-G)光束为例,给出了H-G光束通过大气湍流传输后M2因子的解析表达式,并采用Tatarskii谱,详细讨论了M2因子的主要影响因素。结果表明,M2因子主要由光束的束腰宽度、波长、光束阶数、大气湍流的折射率起伏结构常数和在湍流中传输距离决定。随着光束阶数、折射率起伏结构常数及传输距离的增大,M2因子明显增大,光束阶数越高,湍流对M2因子变化的影响越小。对于给定的传输距离,存在最佳初始束宽,使M2因子最小。 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 大气湍流 WIGNER分布函数 二阶矩 M2因子
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厄米-高斯光束通过硬边光阑的自由传输特性 被引量：10
16
作者 徐海斌 甘亮勤 顾菊观 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期779-781,共3页
应用Collins公式和硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和的方法,研究得出厄米-高斯(Herm ite-Gaussin)光束通过硬边光阑自由传输特性的近似解析解。最后,用Mat-lab软件进行一些数值模拟。研究和模拟结果表明:自由传输特性与光束的... 应用Collins公式和硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和的方法,研究得出厄米-高斯(Herm ite-Gaussin)光束通过硬边光阑自由传输特性的近似解析解。最后,用Mat-lab软件进行一些数值模拟。研究和模拟结果表明:自由传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距均密切相关。其结果可推广到其它光阑,并对控制光束和光学系统设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 硬边光阑 光学系统 传输特性
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厄米-高斯光束通过双矩孔的传输特性 被引量：6
17
作者 顾菊观 甘亮勤 +1 位作者 徐海斌 梅掌荣 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期584-586,共3页
基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和,研究厄米-高斯光束通过双矩孔的传输特性,用Collins公式分析,用Matlab进行一些数值模拟。表明:传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他... 基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和,研究厄米-高斯光束通过双矩孔的传输特性,用Collins公式分析,用Matlab进行一些数值模拟。表明:传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他孔、光束和多光束,本研究对控制光束和光学系统设计是十分有用的。 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 双矩孔 传输特性
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厄米-高斯光束通过多个硬边光阑复杂光学系统变换的计算模拟 被引量：13
18
作者 季小玲 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期845-849,共5页
　用Wen的方法研究了厄米 高斯光束通过含有多个硬边光阑复杂光学系统的传输,推导出了具有快速计算优点的传输公式,使计算时间大为减少。高斯光束传输可作为理论模型的特例得出。数值计算例表明使用该解析公式所得结果和直接对Collins... 　用Wen的方法研究了厄米 高斯光束通过含有多个硬边光阑复杂光学系统的传输,推导出了具有快速计算优点的传输公式,使计算时间大为减少。高斯光束传输可作为理论模型的特例得出。数值计算例表明使用该解析公式所得结果和直接对Collins公式作数值积分的结果符合较好。对所用方法和所得结果的进一步推广作了讨论。 展开更多
关键词 多个硬边光阑 厄米-高斯光束 复高斯函数 传输 快速算法
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厄米-高斯光束在吸收介质中的传输特性 被引量：5
19
作者 但有全 祝颂军 张彬 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期749-754,共6页
从复数波数定义和广义惠更斯-菲涅耳积分出发,推导出厄米-高斯(HG)光束在介质中通过傍轴ABCD光学系统后的一般传输公式.在此基础上,结合强度二阶矩方法,给出了相应的一般束宽变换公式以及通过一段吸收介质后的M2因子,并作了数值计算和分... 从复数波数定义和广义惠更斯-菲涅耳积分出发,推导出厄米-高斯(HG)光束在介质中通过傍轴ABCD光学系统后的一般传输公式.在此基础上,结合强度二阶矩方法,给出了相应的一般束宽变换公式以及通过一段吸收介质后的M2因子,并作了数值计算和分析.研究结果表明,除零阶和一阶外,HG光束的M2因子与介质中的传输距离、介质的吸收系数以及HG光束阶数有关. 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 复数波数 强度二阶矩 光束宽度 M^2因子 吸收系数
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厄米──高斯光束的聚焦场特性 被引量：8
20
作者 王喜庆 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1996年第1期24-30,共7页
借助广义惠更斯－菲涅尔衍射积分（即Ｃｏｆｆｉｎｓ公式）推导出ＨｅｒｍｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎ光束（Ｈ—Ｇ光束）在无光阑限制下的相对焦移和相对光强增量的解析表达式，并作了分析。对有光阑限制下的Ｈ—Ｇ光束的聚焦场特性做了详... 借助广义惠更斯－菲涅尔衍射积分（即Ｃｏｆｆｉｎｓ公式）推导出ＨｅｒｍｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎ光束（Ｈ—Ｇ光束）在无光阑限制下的相对焦移和相对光强增量的解析表达式，并作了分析。对有光阑限制下的Ｈ—Ｇ光束的聚焦场特性做了详细的数值计算和讨论。 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 聚焦场 焦移 光阑 激光
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