1 江苏大学机械工程学院， 江苏 镇江 212013
2 苏州大学现代光学研究所， 江苏 苏州 215104
从Wigner分布函数定义和菲涅耳衍射积分出发，导出了洛伦兹光束在束腰参考面、自由空间任一参考面以及ABCD系统出射参考面的Wigner分布函数的解析表达式。作为其典型应用，导出了洛伦兹光束二阶矩的解析表达式。数值模拟了束宽、发散角的变化规律并与相应的高斯光束参数的变化规律进行比较。结果表明洛伦兹光束比高斯型光束更适合作为二极管激光光束模型。
光束传输 Wigner分布函数 二阶矩 洛伦兹光束 二极管激光
江苏大学机械工程学院光信息科学与技术系, 江苏 镇江 212013
基于光强二阶矩理论, 推导出非傍轴洛伦兹光束的远场发散角、近场发散角、束腰宽度以及光束传输因子的解析表达式, 并通过数值模拟, 得到它们与对应束腰宽度以及波长的关系。结果表明: 与非傍轴高斯光束相比, 在满足二极管激光器物理机制的条件下, 非傍轴洛伦兹光束更符合二极管激光束的实际情况, 因此, 非傍轴洛伦兹光束更适用于描述二极管激光器等光源尺寸小且发散程度较大的激光光源。
光束传输 非傍轴 二阶矩 洛伦兹光束 beam propagation non-paraxial second-order moment Lorentz beam
四川大学 激光物理与化学研究所, 成都 610064
推导出有初始相位分布的径向洛伦兹阵列光束在自由空间传输的解析公式, 用以研究相干合成光束在自由空间的传输特性。结果表明:在远场, 具有不同相位分布的光束光强剖面成为空心形状, 具有相同相位分布的光束光强剖面中心为亮斑。合成光束束宽和桶中功率与子光束束腰宽度、径向阵列的初始相位分布和半径有关。对所得结果用数值计算例做了说明。当阵列半径较大和束腰宽度较小时, 具有不同相位分布和相同相位的光束束宽随传输距离的变化曲线和桶中功率都趋于一致。
径向阵列光束 洛伦兹光束 自由空间传输 束宽 桶中功率 radial array beam Lorentz beam free space propagation beam width power in the bucket
1 江苏大学机械工程学院光信息科学与技术系, 江苏 镇江 212013
2 华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
从广义惠更斯-菲涅耳衍射积分出发, 导出了洛伦兹光束通过一阶轴对称光学系统传输变换的解析公式。给出了洛伦兹光束的束宽、瑞利长度和发散角的表达式,讨论了这些参量通过自由空间的变换规律。结果表明,洛伦兹光束的瑞利长度大于高斯光束的瑞利长度,洛伦兹光束光斑半径的扩展速度慢于高斯光束,洛伦兹光束的远场发散角小于高斯光束的远场发散角。结果还表明,自由空间中洛伦兹光束的束宽、瑞利长度和发散角的变化规律与高斯光束相应参量的变化规律相同。
光束传输 衍射积分 洛伦兹光束 光学系统
