空心高斯光束通过光阑透镜系统的传输特性

王备战; 赵志国; 段开椋

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

空心高斯光束通过光阑透镜系统的传输特性

王备战 , 赵志国 , 段开椋

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(2): 203-205,208

引用本文:

Citation:

空心高斯光束通过光阑透镜系统的传输特性

1.
洛阳师范学院, 物理系, 洛阳, 471022;
2.
四川大学, 激光物理与化学研究所, 成都, 610064

作者简介: 王备战(1971- ),男,讲师,主要从事光学方面的研究.E-mail:bz_wang@sina.com.

中图分类号: O436.1

Propagation properties of hollow Gaussian beams through an optical system with a hard-edged aperture

1.
Department of Physics, Luoyang Normal College, Luoyang 471022, China;
2.
Institute of Laser Physics and Chemistry, Sichuan University, Chengdu 610064, China
CLC number: O436.1

摘要: 为了研究空心光束通过硬边光阑透镜傍轴ABCD光学系统后的传输特性,利用柯林斯衍射积分公式,推导出了空心高斯光束通过受圆孔硬边光阑限制的傍轴ABCD光学系统的传输公式,所得公式可用来描述空心高斯光束通过任意傍轴ABCD光学系统的传输。研究了光阑、透镜以及光阑透镜系统对空心高斯光束传输特性的影响,并用数值例做了详细说明。结果表明,光阑和透镜均会使光束的光场分布向源平面前移,光阑会破坏空心高斯光束的空心性,而单纯的透镜只改变光场分布,不会破坏光束的空心性。这一结果对于空心光束的产生和应用有理论指导意义。
- 激光光学 /
- 空心性 /
- 柯林斯衍射积分 /
- 透镜 /
- ABCD光学系统
Abstract: In order to study propagation properties of hollow beams through a paraxial optical ABCD system with a hard-edged circle aperture and a lens,the expressions for the propagation of hollow Gaussian beams through such a system are derived based on the Collins diffraction integral.The effects of an aperture,a lens and an aperture-lens system on the propagation properties of hollow Gaussian beams are studied and illustrated with numerical examples,which shows that both aperture and lens can shift the field of hollow Gaussian beams towards the source plane.It is also found that hollowness of the beam will be destroyed by the aperture,but not by the lens.The results of this study play a guiding role in the generation and application of hollow beams.
- laser optics /
- property of hollow beams /
- Collins diffraction integral /
- lens /
- ABCD optical system

[1]	ZHANG L,CAI Y J,LÜ X H.Theoretical and experimental study of new dark hollow beams[J].Acta Physica Sinica,2004,53(6):1777～1781(in Chinese).
[2]	QIU J P,LIU N Ch,XIA Y et al.Generation of hollow laser beams and their applications in modern optics[J].Progress in Physics,2004,24(3):336～379.
[3]	OVCHINNIKOV Y B,MANEK I,GRIMM R.Surface trap for Cs atoms based on evanescent-wavecooling[J].Phys Rev Lett,1997,79(12):2225～2228.
[4]	SONG Y,MILAM D,HILL W T.Clarifying the concepts of wave propagation through intermittent media[J].Opt Lett,1999,24(24):1805～1087.
[5]	SODING J,GRIMM R,OVCHINNIKOV Y B.Gravitational laser trap for atoms with evanescent-wave cooling[J].Opt Commun,1995,119:652～662.
[6]	YIN J,ZHU Y,JHE W,WANG Y.Atom guiding and cooling in a dark hollow laser beam[J].Physics Review,1998,A58(1):509～513.
[7]	YIN J,GAO W,WANG H et al.Generations of dark hollow beams and their applications in laser cooling of atoms and all optical-type Bose-Einstein condensation[J].Chinese Physics,2002,11(12):1157～1160.
[8]	BALYKIN V I,LETOKHOV V S.The possibility of deep laser focusing of an atomic beam into the A-region[J].Opt Commun,1987,64:151～156.
[9]	CAI,Y,LÜ X,LIU Q.Hollow Gaussian beams and their propagation properties[J].Opt Lett,2003,28(13):1084～1086.
[10]	WANG X Q,LÜ B D.Focusing properties of Laguerre-Gaussian beams[J].Laser Technology,1996,20(3):185～190(in Chinese).

[1]	曾庆刚 , 张彬 , 楚晓亮 . 平顶光束通过ABCD光学系统的传输. 激光技术, 2004, 28(2): 144-146.
[2]	孙桂林 , 张小星 , 杜玲 . 一种球柱面一体化透镜的几何光学设计. 激光技术, 1999, 23(1): 26-29.
[3]	陈炳林 , 张河 , 孙全意 . 脉冲式半导体激光器准直光学系统的设计. 激光技术, 2003, 27(3): 243-244.
[4]	罗时荣 , 吕百达 . 平顶高斯光束通过透镜序列的传输特性. 激光技术, 2001, 25(2): 143-146.
[5]	钱立勇 , 朱向冰 , 崔海田 , 王元航 . 微型投影系统光路设计. 激光技术, 2018, 42(3): 385-389. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.03.018
[6]	赵光普 , 吕百达 . 高斯光束通过多高斯光阑ABCD系统的传输. 激光技术, 2003, 27(3): 259-261.
[7]	张鹏 , 沈学举 , 牛燕雄 , 薛蕊 . 单缝分数傅里叶变换的透镜单色焦距测量. 激光技术, 2005, 29(2): 222-224.
[8]	赵明山 , 荆亚玲 , 李艺 , 李国华 . 球面补偿法测量透镜焦距研究. 激光技术, 1995, 19(4): 197-200.
[9]	陈凯 , 朱东旭 , 焦宏伟 . 高斯-谢尔模型光束通过聚焦光学系统的偏振特性. 激光技术, 2014, 38(2): 246-250. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.021
[10]	韩玉东 , 沈学举 , 王龙 . 平顶高斯光束在失调光学系统中的传输特性. 激光技术, 2010, 34(5): 704-707. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.035
[11]	唐锐 , 沈学举 . 分划板失调对猫眼光学系统反射特性的影响. 激光技术, 2012, 36(2): 271-274. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.034
[12]	骆永全 , 张大勇 , 张翠娟 , 罗飞 , 沈志学 , 刘海涛 . 液晶光学器件激光损伤研究. 激光技术, 2010, 34(3): 392-394. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.030
[13]	刘伟 , 孟冬冬 , 范彩连 , 李品 , 蔡野 , 伍彦伟 , 刘会霞 . 激光透射焊接尼龙66光学属性研究. 激光技术, 2016, 40(5): 716-721. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.020
[14]	王方 , 朱启华 , 蒋东镔 , 胡东霞 , 邓武 , 刘华 , 黄征 , 景峰 . 多程放大系统中透镜倾斜对系统像差的影响分析. 激光技术, 2007, 31(3): 333-336.
[15]	吴金虎 , 彭润伍 , 谢鹏飞 , 唐俊龙 , 谢海情 . 色散会聚透镜系统中的微米焦开关. 激光技术, 2021, 45(3): 386-389. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.021
[16]	张永利 , 潘留占 , 孙金锋 . 平顶高斯光束通过光阑-透镜分离系统的焦移. 激光技术, 2010, 34(2): 258-260,264. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.031
[17]	唐锐 , 沈学举 , 韩玉东 . 高斯光束经含失调透镜的猫眼系统反射特性研究. 激光技术, 2011, 35(5): 659-663. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.023
[18]	徐成伟 , 姚梅 , 许振领 , 张文攀 , 胡欣 , 王军 , 刘艳芳 . 光学暗室内杂散激光能量分布模型仿真与测量. 激光技术, 2012, 36(1): 141-144. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.037
[19]	张靳 , 黄磊 , 王东生 , 殷聪 , 巩马理 . 光学组合半导体激光器输出光束特性研究. 激光技术, 2007, 31(3): 228-231,241.
[20]	王天明 , 李斌成 , 赵斌兴 , 孙启明 . 高功率激光作用下光学元件非线性热效应研究. 激光技术, 2022, 46(6): 729-735. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.003

点击查看大图

计量

文章访问数: 3938
HTML全文浏览量: 684
PDF下载量: 525
被引次数: 0

空心高斯光束通过光阑透镜系统的传输特性

作者简介: 王备战(1971- ),男,讲师,主要从事光学方面的研究.E-mail:bz_wang@sina.com

1. 洛阳师范学院, 物理系, 洛阳, 471022;
2. 四川大学, 激光物理与化学研究所, 成都, 610064

收稿日期: 2005-12-30
录用日期: 2006-03-08
网络出版日期: 2007-04-25

关键词:

摘要: 为了研究空心光束通过硬边光阑透镜傍轴ABCD光学系统后的传输特性,利用柯林斯衍射积分公式,推导出了空心高斯光束通过受圆孔硬边光阑限制的傍轴ABCD光学系统的传输公式,所得公式可用来描述空心高斯光束通过任意傍轴ABCD光学系统的传输。研究了光阑、透镜以及光阑透镜系统对空心高斯光束传输特性的影响,并用数值例做了详细说明。结果表明,光阑和透镜均会使光束的光场分布向源平面前移,光阑会破坏空心高斯光束的空心性,而单纯的透镜只改变光场分布,不会破坏光束的空心性。这一结果对于空心光束的产生和应用有理论指导意义。