光束通過含有硬邊光闌光學系統(tǒng)的傳輸.pdf

1、從第一臺激光器發(fā)明以來，激光通過復雜光學系統(tǒng)的傳輸與變換問題一直是科學工作者感興趣的研究課題，一般情況下，激光通過含有硬邊光闌的光學系統(tǒng)的傳輸與變換研究，多采用Collins積分公式進行數(shù)值計算。對通過光學系統(tǒng)的光束起限制作用的光學元件都稱為光闌。它可以是光學元件(如透鏡、反射鏡等)本身的邊框，也可以是另外設置的帶圓孔的不透光屏。光闌中心通常位于主光軸上，且光闌面與主光軸垂直。一般光學系統(tǒng)具有多個光闌，其中對光束的限制作用最大，即實際上

2、決定通過光學系統(tǒng)的光束大小的那個光闌稱為孔徑光闌。對沒有其他光闌的單透鏡，透鏡本身的邊框就是孔徑光闌?？讖焦怅@可遮掉光束中偏離傍軸較多的光線，對像的清晰度、正確性、亮度和景深等有直接影響。因此，對受硬邊光闌衍射光束的計算機模擬成為激光光學中一個重要的研究課題。 本文的主要內容如下： 1、復高斯函數(shù)展開法及其在激光通過含有硬邊光闌的光學系統(tǒng)中的應用。 2、分數(shù)傅里葉變換的定義，性質以及光學實現(xiàn)。 3、厄米．

3、高斯(HG)光束通過透射率為高斯分布的硬邊光闌的傳輸特性進行研究。采用硬邊光闌函數(shù)可被展開為復高斯函數(shù)疊加的方法，推導出了厄米—高斯(HG)光束通過透射率為高斯分布的硬邊光闌的近似的解析傳輸公式，并對厄米．高斯光束通過薄透鏡的光強進行了數(shù)值計算。 4、將硬邊光闌展開為復高斯函數(shù)，利用高斯光闌的ABCD矩陣形式來描述復高斯函數(shù)，推導出橢圓厄米—高斯光束通過硬邊光闌分數(shù)傅立葉變換系統(tǒng)的光強分布近似解析公式。利用該公式對橢圓厄米—高斯