高斯光束圓孔衍射理論在準直系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中的應用研究.pdf

1、無線光通信準直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距是準直系統(tǒng)設(shè)計中首先應該確定的參數(shù)，本文就準直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距的優(yōu)化設(shè)計進行了詳細的探討。 本文主要研究了以下幾個問題： 1).使用基模高斯光束參量方程對半導體激光器光束準直系統(tǒng)的光功率透過率與準直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的關(guān)系進行了研究； 2).在RichardG.Schell的基礎(chǔ)上研究了高斯光束圓孔衍射理論，修正了其中的符號規(guī)定使其與現(xiàn)行規(guī)定一致，并且拓展了該理論，得出了高斯光束

2、束腰位于孔徑平面上或位于孔徑平面前方或后方時的高斯光束圓孔衍射場分布及強度分布解析表達式； 3).應用高斯光束圓孔衍射理論詳細研究了準直系統(tǒng)數(shù)值孔徑與遠場橫向強度分布的關(guān)系；準直系統(tǒng)的象差與遠場橫向強度分布的關(guān)系； 4).在上述研究的基礎(chǔ)上，對準直系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和焦距的優(yōu)化設(shè)計進行了探討； 5).本文還對我們感興趣的兩個問題進行了研究：平面波和高斯光束圓孔衍射遠場強度分布比較；高斯光束圓孔衍射遠場橫向光強分布與高

3、斯分布的接近程度。 本文得出的幾個主要結(jié)論：1)隨著準直系統(tǒng)數(shù)值孔徑的增大(準直系統(tǒng)焦距保持不變，準直系統(tǒng)等效光瞳增大)，遠場橫向近軸強度先增大后保持該最大值不變；隨著準直系統(tǒng)數(shù)值孔徑的減小(準直系統(tǒng)焦距增大，準直系統(tǒng)等效光瞳保持不變)，遠場橫向近軸強度先增大后減小，存在一個最大值； 2)準直系統(tǒng)象差的存在使遠場橫向近軸強度減小，遠場發(fā)散角增大； 3)在準直系統(tǒng)焦距—等效光瞳—距離z處的軸上光強的立體曲面上，從原