超短辛格高斯脉冲光束的频谱性质

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作者 杨振峰 杨振军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期81-83,共3页

给出了自由空间中超短辛格高斯脉冲光束在频率域传输的方程.对超短辛格高斯脉冲光束的功率谱进行了研究。结果表明:超短辛格高斯脉冲光束的轴外频谱具有红移、频谱变窄等性质.超短辛格高斯脉冲光束的光谱在衍射角不为零时有红移现象,并... 给出了自由空间中超短辛格高斯脉冲光束在频率域传输的方程.对超短辛格高斯脉冲光束的功率谱进行了研究。结果表明:超短辛格高斯脉冲光束的轴外频谱具有红移、频谱变窄等性质.超短辛格高斯脉冲光束的光谱在衍射角不为零时有红移现象,并且随着衍射角的增加光谱红移也逐渐增大,频谱宽度逐渐变窄.在十倍瑞利距离处的数值模拟结果表明,衍射角等于3°时的频谱宽度仅为衍射角为0°时频谱宽度的四分之一. 展开更多

关键词 激光技术 超短辛格高斯脉冲光束 光谱红移

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拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中的传输特性

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作者 何琼 霍楠 +1 位作者 武晋泽 李晋红 《激光技术》 北大核心 2025年第4期475-483,共9页

为了研究拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输的光谱特性,利用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导了拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输时的解析表达式,分析了光谱调制函数与拓扑荷、径向指数、光纤传输距离等参数的依... 为了研究拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输的光谱特性,利用广义惠更斯-菲涅耳原理,推导了拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输时的解析表达式,分析了光谱调制函数与拓扑荷、径向指数、光纤传输距离等参数的依赖关系。结果表明,拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输时,光谱调制函数和光谱强度的空间分布经历周期性的聚焦与扩散,但时空耦合效应使得两者不再呈对称分布;对于不同中心波长的光束,波长越长,经光谱调制函数调制后的光谱的第2个峰的峰值越高;当拉盖尔-高斯超短脉冲激光的持续时间为3 fs且传输距离一定时,光谱在离轴位置8.99μm处分裂出两个峰值高度相等的峰,此时可以观察到光谱开关现象,离轴位置越过该点处时,光谱位移由红移迅速跃变为蓝移。此研究为拉盖尔-高斯超短脉冲激光在渐变折射率光纤中传输的光谱变化提供了理论依据,在信息编码和传输方面具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 激光物理 拉盖尔-高斯超短脉冲激光 惠更斯-菲涅耳原理 渐变折射率光纤 光谱特性 光谱调制函数

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超短脉冲高斯光束在线性色散介质中的远场特性 被引量：11

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作者 郑振 吕百达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1404-1407,共4页

基于瑞利索末菲衍射积分公式,在未作近轴近似的条件下,推导出等束宽超短脉冲高斯光束通过线性色散介质的远场公式,并用于研究其远场特性,所得公式可用于大衍射角情况.结果表明,等束宽脉冲高斯光束的频谱上存在一临界角,小于临界角时,出... 基于瑞利索末菲衍射积分公式,在未作近轴近似的条件下,推导出等束宽超短脉冲高斯光束通过线性色散介质的远场公式,并用于研究其远场特性,所得公式可用于大衍射角情况.结果表明,等束宽脉冲高斯光束的频谱上存在一临界角,小于临界角时,出现蓝移;大于临界角时,出现红移,红移量随着衍射角的增大而增大.而脉冲波形将经历时间移动,移动量随衍射角的增大而增大;远场高斯脉冲波形将不再保持不变.此外,群速度色散将引起啁啾,啁啾量随衍射角的增大而减小. 展开更多

关键词 超短脉冲技术 脉冲高斯光束 远场特性 线性色散介质 瑞利-索末菲衍射积分

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等衍射长度超短脉冲贝塞耳-高斯光束的传输特性 被引量：8

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作者 邹其徽 吕百达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期746-749,共4页

使用复解析信号法,研究了衍射长度与频率无关的超短脉冲贝塞耳-高斯光束在自由空间中的传输,推导出了解析表达式并进行了理论和计算分析·结果表明:在无衍射长度内,等衍射长度超短脉冲贝塞耳-高斯光束的横向光强分布扩展很小·... 使用复解析信号法,研究了衍射长度与频率无关的超短脉冲贝塞耳-高斯光束在自由空间中的传输,推导出了解析表达式并进行了理论和计算分析·结果表明:在无衍射长度内,等衍射长度超短脉冲贝塞耳-高斯光束的横向光强分布扩展很小·在无衍射长度之外,横向光强分布有显著扩展·但是,在无衍射长度内轴上脉冲波形仍有展宽·随传输距离增加轴上蓝移单调增加逐渐达到一渐近值·随横向距离增加轴外光谱移动由蓝移变为红移· 展开更多

关键词 激光光学 超短脉冲贝塞耳-高斯光束 等衍射长度 复解析信号 光谱移动

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超短脉冲贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输特性 被引量：5

5

作者 邹其徽 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1769-1772,共4页

使用复解析信号法研究了束宽与频率无关的超短脉冲贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输特性。研究表明:在无衍射长度内,超短脉冲贝塞尔-高斯光束的横向光强分布几乎不变并集中在传输轴附近,轴上脉冲随传输距离增加而展宽。在无衍射长度外,... 使用复解析信号法研究了束宽与频率无关的超短脉冲贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输特性。研究表明:在无衍射长度内,超短脉冲贝塞尔-高斯光束的横向光强分布几乎不变并集中在传输轴附近,轴上脉冲随传输距离增加而展宽。在无衍射长度外,横向光强分布显著扩展。随传输距离增加,轴上光谱蓝移先增加,达到极大值后逐渐减小,最后在远场趋于一渐近值。对单周期的超短脉冲贝塞尔-高斯光束的轴上光谱蓝移先增加,达到极大值0.50 fs-1。然后逐渐减小,在远场蓝移趋于渐近值0.16 fs-1。 展开更多

关键词 传输特性 超短脉冲贝塞尔-高斯光束 复解析信号 光谱 自由空间

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超短脉冲激光光束在一维反射型体全息光栅中的衍射 被引量：7

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作者 王春花 闫爱民 +3 位作者 刘立人 刘德安 王欣 曲伟娟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1803-1807,共5页

基于Kogelnik的耦合波理论,研究了在色散效应的影响下,超短脉冲激光光束在反射型体全息光栅中衍射的性质·研究给出了衍射光及透射光在频谱域及时间域的振幅及强度分布、光栅的光谱宽度及衍射效率随光栅参量及入射条件的变化·... 基于Kogelnik的耦合波理论,研究了在色散效应的影响下,超短脉冲激光光束在反射型体全息光栅中衍射的性质·研究给出了衍射光及透射光在频谱域及时间域的振幅及强度分布、光栅的光谱宽度及衍射效率随光栅参量及入射条件的变化·数值研究的结果表明,在光栅记录介质色散效应的影响下,衍射光束的光谱宽度减小,脉冲展宽,衍射效率降低·通过适当的选取光栅参量及入射条件,可以控制衍射和透射光束的频谱和时间强度分布,得到满意的衍射和透射光束的带宽和波形,从而可以将其应用于脉冲整形等技术中· 展开更多

关键词 衍射 耦合波理论 体全息光栅 超短脉冲光束

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超短脉冲Bessel光束和空间诱导色散效应 被引量：3

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作者 胡巍 郭弘 刘承宜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期325-327,共3页

给出了含时的波动方程的一族特解——超短脉冲 Bessel光束 ,其脉冲光束的空间和时间部分可以做分离变量 ,空间部分在传输过程中保持 Bessel光束不变 ,而时间脉冲部分的传输行为类似于在普通色散介质中的传输 。

关键词 超短脉冲Bessel光束 脉冲光束 时空耦合 空间诱导色散效应 无衍射Bessel光束 波动方程

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频谱宽度对超短脉冲光束的影响 被引量：1

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作者 杨振峰 杨振军 陈军霞 《河北科技大学学报》 CAS 2005年第4期269-271,280,共4页

利用理论推导和数值模拟的方法对超短脉冲光束的空间奇异性问题进行了较为深入的研究,给出了超短脉冲光束是否需要使用复解析信号理论的条件,并通过对超短高斯脉冲光束的频谱分析,直观形象地看到了空间奇异性产生的根源,还对比了超短无... 利用理论推导和数值模拟的方法对超短脉冲光束的空间奇异性问题进行了较为深入的研究,给出了超短脉冲光束是否需要使用复解析信号理论的条件,并通过对超短高斯脉冲光束的频谱分析,直观形象地看到了空间奇异性产生的根源,还对比了超短无啁啾和啁啾高斯脉冲光束的频谱差异,说明了超短脉冲光束的空间奇异性主要是由频谱宽度引起的。 展开更多

关键词 超短脉冲光束 空间奇异性 频谱宽度

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高阶效应对超短艾里-高斯脉冲相互作用的影响 被引量：1

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作者 张魁 贾维国 +4 位作者 王旭颖 朱坤占 于宇 张俊萍 门克内木乐 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第6期1097-1102,共6页

本文运用分步傅里叶变换,对满足高阶耦合非线性薛定谔方程的超短艾里脉冲与超短高斯脉冲,利用MATLAB数值模拟了在高阶效应下两脉冲相互作用后的演化过程以及时域上的强度变化.获得了负三阶色散效应使超短脉冲相互作用能传输更远距离;正... 本文运用分步傅里叶变换,对满足高阶耦合非线性薛定谔方程的超短艾里脉冲与超短高斯脉冲,利用MATLAB数值模拟了在高阶效应下两脉冲相互作用后的演化过程以及时域上的强度变化.获得了负三阶色散效应使超短脉冲相互作用能传输更远距离;正三阶色散效应会减慢超短脉冲相互作用的传输.自陡峭效应通过孤子分裂现象的形式使超短脉冲相互作用产生时域位移.内拉曼效应可以将超短脉冲相互作用的能量由前沿处转移到后沿处. 展开更多

关键词 高阶效应 超短艾里脉冲 超短高斯脉冲 相互作用

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自由空间中超短啁啾洛仑兹脉冲光束的空间奇异性 被引量：1

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作者 杨振峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期198-201,共4页

给出了超短啁啾洛仑兹脉冲光束在自由空间中的传输方程,研究了啁啾对洛仑兹脉冲光束空间奇异性的影响.理论及数值模拟的结果表明,由于啁啾的作用,对于脉冲宽度大于一个光波振荡周期的洛仑兹脉冲光束同样存在空间奇异性.在初始位置,啁啾... 给出了超短啁啾洛仑兹脉冲光束在自由空间中的传输方程,研究了啁啾对洛仑兹脉冲光束空间奇异性的影响.理论及数值模拟的结果表明,由于啁啾的作用,对于脉冲宽度大于一个光波振荡周期的洛仑兹脉冲光束同样存在空间奇异性.在初始位置,啁啾洛仑兹脉冲光束的空间奇异性出现在脉冲的前沿或后沿.当洛仑兹脉冲光束传输以后,啁啾洛仑兹脉冲光束的空间奇异性将更加强烈. 展开更多

关键词 激光物理 超短洛仑兹脉冲光束 光束传输 啁啾 空间奇异性

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超短洛仑兹脉冲光束的传输性质研究

11

作者 吴艳茹 杨振峰 +1 位作者 杨海波 王敏彦 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期287-289,325,共4页

利用理论解析推导的方法给出了超短洛仑兹脉冲光束的解析解。这种脉冲光束解的频率分量可以表述为高斯函数与洛仑兹函数相乘的形式,并且瑞利距离相同。较为详细地研究了自由空间中超短洛仑兹脉冲光束的传输性质,所得结果对试验中超短脉... 利用理论解析推导的方法给出了超短洛仑兹脉冲光束的解析解。这种脉冲光束解的频率分量可以表述为高斯函数与洛仑兹函数相乘的形式,并且瑞利距离相同。较为详细地研究了自由空间中超短洛仑兹脉冲光束的传输性质,所得结果对试验中超短脉冲的制备和实际应用具有一定的理论指导作用。 展开更多

关键词 超短脉冲光束 光束传输 传输性质

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超短余弦-高斯脉冲的能量分析

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作者 杨振峰 杨振军 张书敏 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2007年第1期53-55,共3页

研究了超短余弦-高斯脉冲的能量与绝对相位以及余弦函数的参数之间的关系,给出了余弦-高斯脉冲能量的解析表达式.研究结果表明,当脉冲宽度较小时,绝对相位对脉冲能量有很大影响;余弦函数的参数Ω在一定取值范围内对脉冲能量也有很大影响... 研究了超短余弦-高斯脉冲的能量与绝对相位以及余弦函数的参数之间的关系,给出了余弦-高斯脉冲能量的解析表达式.研究结果表明,当脉冲宽度较小时,绝对相位对脉冲能量有很大影响;余弦函数的参数Ω在一定取值范围内对脉冲能量也有很大影响,它会导致脉冲宽度大于一个光学振荡周期的几周期余弦-高斯脉冲能量有较大的变化. 展开更多

关键词 超短光脉冲 余弦-高斯脉冲 脉冲能量 绝对相位

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单周期超短脉冲光束的时空传输

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作者 王兆英 林强 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期303-305,共3页

当电偶极子以高斯脉冲形式随时间振荡时 ,辐射出的电磁场可以用来描写非缓变包络近似条件下单周期超短脉冲光束在自由空间中的传输特性。利用复点源模型 ,通过分析和计算 ,我们得出它的传输特性。第一 ,在空间传输过程中 ,单周期超短脉... 当电偶极子以高斯脉冲形式随时间振荡时 ,辐射出的电磁场可以用来描写非缓变包络近似条件下单周期超短脉冲光束在自由空间中的传输特性。利用复点源模型 ,通过分析和计算 ,我们得出它的传输特性。第一 ,在空间传输过程中 ,单周期超短脉冲高斯光束能流密度基本保持高斯函数不变 ,振幅大小随不同的z平面振荡。第二 ,单周期超短脉冲光束在真空中主要以光速c沿z方向传输。在传输过程中 ,脉冲宽度保持不变 ,脉冲形状演变成不对称。能流密度不再随时间作简谐振荡 ,它的振幅构成一个高斯形状的包络。 展开更多

关键词 单周期超短脉冲光束 时空演变 高斯函数 能流密度 电偶极子

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高功率紫外超短激光脉冲光束质量研究 被引量：1

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作者 苏恒毅 兰小飞 +3 位作者 张骥 王雷剑 路建新 汤秀章 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期230-233,共4页

通过搭建传输和聚焦光学系统,采用CCD相机测量了高功率紫外超短脉冲激光系统的光束质量参数,如紫外种子光及其经过KrF准分子激光器放大后的焦斑光强空间分布、焦斑尺寸及极限衍射倍数β。结果表明,紫外种子光光束质量良好,β接近于1。... 通过搭建传输和聚焦光学系统,采用CCD相机测量了高功率紫外超短脉冲激光系统的光束质量参数,如紫外种子光及其经过KrF准分子激光器放大后的焦斑光强空间分布、焦斑尺寸及极限衍射倍数β。结果表明,紫外种子光光束质量良好,β接近于1。经放大后,光束质量劣化,β达到6左右。经分析,光学元件的表面缺陷可能是导致光束质量下降的主要因素。 展开更多

关键词 超短脉冲 KRF激光 光束质量评价

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飞秒超短脉冲激光对硅太阳能电池的损伤阈值研究 被引量：12

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作者 田秀芹 肖思 +2 位作者 陶少华 袁战忠 周炎强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期676-680,共5页

首次采用飞秒超短脉冲激光(≤35 fs),研究其对硅太阳能电池的损伤阈值。与相同波长的连续激光对比,飞秒激光的损伤阈值略高。这一结果不同于纳秒或皮秒激光,主要是因为当加热脉冲时间相当或小于电子-声子耦合时间时,非热平衡效应显著,... 首次采用飞秒超短脉冲激光(≤35 fs),研究其对硅太阳能电池的损伤阈值。与相同波长的连续激光对比,飞秒激光的损伤阈值略高。这一结果不同于纳秒或皮秒激光,主要是因为当加热脉冲时间相当或小于电子-声子耦合时间时,非热平衡效应显著,热传导现象不再满足Fourier定律。在实验中采用了光束整形技术,首次采用强度均匀分布的激光研究损伤阈值。此技术能减小高斯激光中心光强过大造成的实验偏差。 展开更多

关键词 飞秒超短脉冲激光 太阳能电池 损伤阈值 光束整形

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超短脉冲激光装置波前校正实验研究 被引量：2

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作者 谢娜 王晓东 +4 位作者 胡东霞 代万俊 孙立 李庆 郭仪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1433-1435,共3页

为了提高光束质量和能量集中度,在SILEX-I超强超短脉冲钛宝石激光装置上进行了自适应光学波前校正系统实验研究,研究了波前校正系统对波前畸变、远场焦斑及能量集中度的改善情况。该系统基于相位共轭原理,主要由哈特曼波前传感器、变形... 为了提高光束质量和能量集中度,在SILEX-I超强超短脉冲钛宝石激光装置上进行了自适应光学波前校正系统实验研究,研究了波前校正系统对波前畸变、远场焦斑及能量集中度的改善情况。该系统基于相位共轭原理,主要由哈特曼波前传感器、变形镜、电控单元及控制软件等组成。实验结果表明:进行波前校正后,波前峰谷值从1.885μm下降到0.438μm,均方根值从0.379μm下降到0.052μm;远场焦斑有明显改善;超过峰值通量1/e2的区域的能量与总能量之比为72.4%。 展开更多

关键词 激光技术 波前校正 自适应光学系统 超短脉冲激光装置 光束质量

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高功率超短脉冲钛宝石激光系统波前测量实验 被引量：1

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作者 刘兰琴 朱启华 +5 位作者 周凯南 王晓东 黄小军 彭翰生 KUDRYASHOV A V ZAVALOVA V 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期95-97,共3页

为表征SILEX-Ⅰ超强超短脉冲钛宝石激光装置的性能,利用高空间分辨的哈特曼波前传感器实验研究了该系统的光束波前畸变特性。实验中采用俄罗斯科学院激光和信息技术研究所研制的自缩束哈特曼波前测量系统,哈特曼波前传感器的最大入射口... 为表征SILEX-Ⅰ超强超短脉冲钛宝石激光装置的性能,利用高空间分辨的哈特曼波前传感器实验研究了该系统的光束波前畸变特性。实验中采用俄罗斯科学院激光和信息技术研究所研制的自缩束哈特曼波前测量系统,哈特曼波前传感器的最大入射口径可达95mm,测量精度为0.08μm。得到激光脉冲在压缩前的P-V值仅为0.13λ(λ=800nm),RMS值为0.02λ;压缩后P-V值为0.63,λRMS值为0.09λ,并对实验结果进行了分析和讨论。结果表明,该激光装置具有良好的光束质量,其主要波前畸变来源于压缩池。 展开更多

关键词 激光技术 光束质量 波前测量 哈特曼波前传感器 高功率超短脉冲激光装置

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脉冲厄米高斯光束的载波相位分析 被引量：1

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作者 马再如 冯国英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2953-2957,共5页

采用复q参量法对脉冲厄米高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在振幅0阶和位相一阶近似条件下,得到其传播过程中载波位相近似公式.运用数值方法和近似公式进行对比研究,发现在脉宽大于5fs或在远场情况下,两者符合较好.采用近似办法,... 采用复q参量法对脉冲厄米高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在振幅0阶和位相一阶近似条件下,得到其传播过程中载波位相近似公式.运用数值方法和近似公式进行对比研究,发现在脉宽大于5fs或在远场情况下,两者符合较好.采用近似办法,分别研究了厄米函数阶次、束宽与位置对载波相位的影响.研究表明,在光轴上远场,载波相位趋近于-(m+n+1)π/2,其变化快慢与厄米函数阶次(m+n+1)成正比;束腰宽度越大,则载波相位变化越慢;另外,离光轴距离越远,其导致的载波相位越大,且最大位置都出现在z=ZR(ω0)/3^(1/2)处. 展开更多

关键词 超短脉冲现象 脉冲厄米高斯光束 复q参量法 载波相位

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等谱宽脉冲高斯光束的载波相位漂移

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作者 马再如 杜泉 冯国英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2669-2672,共4页

采用复q参量法对啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在啁啾脉冲光束谱宽相等的条件下,采用数值方法,分别研究了其载波相位在传播方向与径向上的漂移情况.研究表明:在光轴上远场,载波相位漂移量趋近于-π/2;在原点附近,存在... 采用复q参量法对啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在啁啾脉冲光束谱宽相等的条件下,采用数值方法,分别研究了其载波相位在传播方向与径向上的漂移情况.研究表明:在光轴上远场,载波相位漂移量趋近于-π/2;在原点附近,存在一个近线性分布区间,其变化率与瑞利长度成反比;介于两者之间,正啁啾使载波相位有更大的漂移,而负啁啾的作用与之相反.在径向方向上,啁啾系数越大,载波相位漂移量越大,变化越快,且其经历0点的位置也更靠近光轴. 展开更多

关键词 超短脉冲现象 等谱宽脉冲高斯光束 复q参量法 载波相位漂移

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线性啁啾脉冲高斯光束载波相位漂移的近似解

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作者 马再如 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期919-922,共4页

利用复q参数法,研究了几周期线性啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传播,在振幅零阶和相位一阶近似的条件下,得到其载波相位的解析公式,该公式的显著特点是载波相位与线性啁啾系数无关。研究了载波相位在传播方向的分布,并与数值计算方法... 利用复q参数法,研究了几周期线性啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传播,在振幅零阶和相位一阶近似的条件下,得到其载波相位的解析公式,该公式的显著特点是载波相位与线性啁啾系数无关。研究了载波相位在传播方向的分布,并与数值计算方法比较,结果表明,啁啾系数在-1~1的范围内,在光轴附近,其载波相位解析公式结果与数值结果符合很好。 展开更多

关键词 超快激光 近似解 线性啁啾脉冲 高斯光束 载波相位漂移

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