双曲余弦高斯列阵光束通过湍流大气传输的角扩展及方向性

1

作者 刘飞 李晓庆 +1 位作者 郑宇龙 季小玲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期70-74,共5页

采用积分变换,推导出了双曲余弦高斯(ChG)列阵光束通过湍流大气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... 采用积分变换,推导出了双曲余弦高斯(ChG)列阵光束通过湍流大气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ChG光束小;相干合成情况下,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,但在湍流中的振荡减弱,非相干合成情况下,ChG列阵光束的角扩展与相对子光束间距和光束数无关。 展开更多

关键词 双曲余弦高斯列阵光束 湍流 相干和非相干合成 角扩展 方向性

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双曲余弦高斯列阵光束在湍流大气中的光束传输因子 被引量：3

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作者 刘飞 季小玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期324-330,共7页

本文推导出了双曲余弦高斯(ChG)列阵光束在湍流大气中的光束传输因子(M2因子)的解析公式,并采用相对M2因子研究了湍流对M2因子的影响.研究表明,在湍流大气中M2因子不再是一个传输不变量,湍流使得M2因子增大.非相干合成情况下,M2因子随... 本文推导出了双曲余弦高斯(ChG)列阵光束在湍流大气中的光束传输因子(M2因子)的解析公式,并采用相对M2因子研究了湍流对M2因子的影响.研究表明,在湍流大气中M2因子不再是一个传输不变量,湍流使得M2因子增大.非相干合成情况下,M2因子随着传输距离、光束参数、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,M2因子随光束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M2因子比非相干合成的要小.然而,非相干合成情况下的M2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M2因子的影响.随着子光束数目的增大,相干合成的M2因子受湍流影响增大,而非相干合成的M2因子受湍流影响减小. 展开更多

关键词 光束传输因子(M2因子) 光束质量 双曲余弦高斯列阵光束 大气湍流

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湍流对M×N列阵双曲余弦高斯光束传输和远场光束质量的影响 被引量：5

3

作者 汤明玥 陈晓文 季小玲 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期713-718,共6页

基于广义惠更斯-菲涅耳原理,并采用光束的非相干合成方法,推导出了M×N双曲余弦高斯列阵光束在湍流中的三维光强传输方程.采用桶中功率、β参量和Strehl比作为光束质量的评价参量,研究了湍流大气对双曲余弦高斯列阵光束远场光束质... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理,并采用光束的非相干合成方法,推导出了M×N双曲余弦高斯列阵光束在湍流中的三维光强传输方程.采用桶中功率、β参量和Strehl比作为光束质量的评价参量,研究了湍流大气对双曲余弦高斯列阵光束远场光束质量的影响.研究表明:在湍流大气中,双曲余弦高斯列阵光束的传输将经历三个阶段的变化,并且湍流使得光束传输经历三阶段的进程加快;湍流导致双曲余弦高斯列阵光束扩展、最大峰值光强下降,但是,β参量随光束数目M(N)、相邻子光束间距xd(yd)和光束参量δ的增加而减少,即光束扩展受湍流的影响减小;并且,存在最佳xd(yd)和δ值使得Strehl比取得极大值.因此,适当选取M(N)、xd(yd)和δ可以降低湍流对双曲余弦高斯列阵光束远场光束质量的影响. 展开更多

关键词 M×N列阵双曲余弦高斯光束 湍流 传输 远场光束质量

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厄米-双曲余弦-高斯光束的束腰宽度 被引量：3

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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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双曲余弦高斯光束的模相关和模结构分析 被引量：2

5

作者 张彬 楚晓亮 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期372-375,共4页

基于二阶矩方法和正交模系展开法 ,推导出双曲余弦高斯光束的光束传输M2 因子和模相干系数的解析表达式 ,从而可对双曲余弦高斯光束的模相关和模结构进行分析。提出了一种在实验室中产生双曲余弦高斯光束的简单方法。

关键词 双曲余弦 高斯光束 模相关 模结构

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双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的传输特性 被引量：2

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作者 黄永超 蔡达锋 张廷蓉 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期430-432,437,共4页

为了研究双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的传输特性,运用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导出双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的一般传输解析表达式。利用此表达式数字模拟了左手平板材料工作频率的变化对光束传输特性的影响。... 为了研究双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的传输特性,运用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导出双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的一般传输解析表达式。利用此表达式数字模拟了左手平板材料工作频率的变化对光束传输特性的影响。结果表明:双曲余弦高斯光束的中心光强、横向光强和光斑尺寸都可以用左手平板材料的工作频率来调控。随传输距离的增加,中心光强逐渐加强;在同一传输面上工作频率越大,中心光强越强。横向光强随工作频率的增大而增加,并且出现空心分布,光斑尺寸在加速扩展。 展开更多

关键词 物理光学 双曲余弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 传输

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同轴分区相位板对双曲余弦高斯光束的焦深调制效应 被引量：1

7

作者 李劲松 高秀敏 +1 位作者 李晨霞 谢印忠 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期16-18,共3页

研究了同轴分区相位板对双曲余弦高斯光束焦点区域光强分布和焦深的影响。相位板由三个同心圆域组成:中心圆区,内圆环,外圆环。其相位变化分别是0,ф,0。即内圆环的相位变化是可调的。模拟结果表明焦点区域光强分布形状随着各区域半径... 研究了同轴分区相位板对双曲余弦高斯光束焦点区域光强分布和焦深的影响。相位板由三个同心圆域组成:中心圆区,内圆环,外圆环。其相位变化分别是0,ф,0。即内圆环的相位变化是可调的。模拟结果表明焦点区域光强分布形状随着各区域半径的改变而变化。增大内圆环的外半径,焦深沿轴向变大,相位板可以调节光学焦深,并且可调的范围很大。内圆环的相位变化也影响焦深的大小,当相位变化为π时,焦深的变化效果达到最大值。 展开更多

关键词 焦深 双曲余弦高斯光束 相位板

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部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过双焦透镜的传输特性 被引量：1

8

作者 邢燕 刘海岗 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1803-1809,共7页

基于电磁束相干和偏振性的统一理论,推导出部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过双焦透镜后交叉谱密度的解析式。部分相干部分偏振矢量高斯谢尔模型光束通过双焦透镜的传输和部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过常规透镜... 基于电磁束相干和偏振性的统一理论,推导出部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过双焦透镜后交叉谱密度的解析式。部分相干部分偏振矢量高斯谢尔模型光束通过双焦透镜的传输和部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过常规透镜的传输是2个特例。研究表明:聚焦矢量双曲余弦-高斯光束的光强、偏振度、光谱相干度和焦移与离心参数、相关长度、束腰宽度和透镜焦距等参数有关。 展开更多

关键词 部分相干部分偏振 双曲余弦-高斯光束 双焦透镜 偏振度 光谱相干度

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相位调制双曲余弦高斯光束的梯度力 被引量：1

9

作者 李劲松 李晨霞 高秀敏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期57-58,共2页

分析了同心分区相位板对双曲余弦高斯光束的梯度力的调制效应。模拟结果表明相位板可以调节焦点区域梯度力的分布,通过改变相位板的各个区域半径的大小,可以改变梯度力的分布形式,同时会出现多个光陷阱,光陷阱的形状也会发生非常明显的... 分析了同心分区相位板对双曲余弦高斯光束的梯度力的调制效应。模拟结果表明相位板可以调节焦点区域梯度力的分布,通过改变相位板的各个区域半径的大小,可以改变梯度力的分布形式,同时会出现多个光陷阱,光陷阱的形状也会发生非常明显的变化,改变相位板的相位变换量,可以使光陷阱移动,相位变换量从π增大到2π的过程中,其梯度力的演化形态和光陷阱的移动方向与相位变换量从0增加到π的过程中梯度力的演化形态和光陷阱的移动方向相反,这种相位板可用于构建可控光镊。 展开更多

关键词 双曲余弦高斯光束 相位板 梯度力.

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双曲余弦-高斯光束经微小孔衍射的轴上光强特性 被引量：1

10

作者 何仲 康小平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期768-771,共4页

基于横截面上精确表述的光强和瑞利-索末菲衍射积分公式,通过数值计算分析双曲余弦-高斯光束经微小孔衍射的轴上光强特性,详细讨论了偏心参数α、微小孔的孔径a和束腰宽度与波长之比w0/λ对双曲余弦-高斯光束轴上光强的影响。结果表明:... 基于横截面上精确表述的光强和瑞利-索末菲衍射积分公式,通过数值计算分析双曲余弦-高斯光束经微小孔衍射的轴上光强特性,详细讨论了偏心参数α、微小孔的孔径a和束腰宽度与波长之比w0/λ对双曲余弦-高斯光束轴上光强的影响。结果表明:双曲余弦-高斯光束的轴上光强分布依赖于偏心参数α、孔径a、w0/λ参数和传输距离。 展开更多

关键词 双曲余弦-高斯光束 轴上光强 微小孔 衍射

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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

11

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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双曲余弦平方高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性 被引量：1

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作者 唐斌 黄丽 +1 位作者 周昕 金铱 《常州大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第5期74-77,92,共5页

利用广义惠更斯-菲涅尔衍射积分方法 ,导出了双曲余弦平方高斯光束(Cosh-Squared-Gaussian beam,CSGB)在梯度折射率介质中传输的解析表达式,对CSGB光束在梯度折射率(Gradient-index,GRIN)介质中的传输特性进行了分析,讨论了介质梯度折... 利用广义惠更斯-菲涅尔衍射积分方法 ,导出了双曲余弦平方高斯光束(Cosh-Squared-Gaussian beam,CSGB)在梯度折射率介质中传输的解析表达式,对CSGB光束在梯度折射率(Gradient-index,GRIN)介质中的传输特性进行了分析,讨论了介质梯度折射率系数和光束参数对传输特性的影响。研究表明,在梯度折射率系数取值不同的条件下,CSGB光束在GRIN介质中传输时的轴上光强分布随传输距离呈周期性变化,空间周期与介质梯度折射率系数成反比。 展开更多

关键词 广义衍射积分法 双曲余弦平方高斯光束 梯度折射率介质 传输特性

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高阶双曲余弦高斯光束的传输性质

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作者 朱开成 唐慧琴 孙星明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期364-366,共3页

引入了高阶双曲余弦 高斯光束 ,结果表明这类光束在一定参数条件下呈现平顶光束特征。这类光束可用偏心高斯光束或双曲余弦 高斯光束的相干叠加而得到 ,因而也是傍轴波动方程的解 ,并讨论了它们在一阶光学系统中的传播性质。

关键词 传输性质 双曲余弦-高斯光束 平顶光束 傍轴波动方程 一阶光学系统

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大气湍流对径向分布的高斯-谢尔模型列阵光束角扩展的影响

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作者 李晓庆 刘飞 +1 位作者 郑宇龙 季小玲 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期798-802,共5页

基于广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了径向分布的高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束在大气湍流中的角扩展(θsp)的解析表达式,研究了湍流对列阵光束角扩展的影响.研究表明:交叉谱密度叠加时的径向分布的GSM列阵光束的θsp总比光强叠加时的θsp... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出了径向分布的高斯-谢尔模型(GSM)列阵光束在大气湍流中的角扩展(θsp)的解析表达式,研究了湍流对列阵光束角扩展的影响.研究表明:交叉谱密度叠加时的径向分布的GSM列阵光束的θsp总比光强叠加时的θsp小,但交叉谱密度叠加时θsp受湍流影响较光强叠加时大.交叉谱密度叠加时,相干长度、束腰半径、光束数越小和径向分布半径越大的径向分布的GSM光束的θsp受大气湍流的影响越小;光强叠加时θsp则与光束数和径向分布半径无关. 展开更多

关键词 径向分布的高斯-谢尔模型列阵光束 大气湍流 角扩展 交叉谱密度叠和光强叠加

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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

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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

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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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厄米双曲余弦高斯光束的焦开关

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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

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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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像散透镜对双曲余弦高斯光束的影响

19

作者 彭勇宜 朱开成 《株洲工学院学报》 2002年第4期28-30,共3页

据广义Huygens -Fresnel衍射积分公式 ,推导了新型光束———双曲余弦高斯光束通过简单像散透镜后的光场分布特点 ,并通过数值计算 ,说明了像散系数对焦移、光强分布的影响。

关键词 双曲余弦高斯光束 像散透镜 像散系数 焦移 光强 光场分布 广义Huygens-Fresnel衍射积分公式

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复宗量双曲余弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输

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作者 唐斌 蒋美萍 《江苏工业学院学报》 2007年第3期50-53,共4页

基于光束在单轴晶体中传输的角谱理论,对复宗量双曲余弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输作了研究,得到了一般的解析传输公式,并用数值的方法讨论了晶体内源于复宗量双曲余弦平方-高斯光束的两偏振分量的传输特性,结果表明,在... 基于光束在单轴晶体中传输的角谱理论,对复宗量双曲余弦平方-高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输作了研究,得到了一般的解析传输公式,并用数值的方法讨论了晶体内源于复宗量双曲余弦平方-高斯光束的两偏振分量的传输特性,结果表明,在适当参数的条件下,两偏振分量在晶体中的传输波形结构基本保持不变。 展开更多

关键词 双曲余弦平方-高斯光束 单轴晶体 各向异性 传输

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