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文檔簡介
1、相干光學是一門古老的學問。近幾年來部分相干從標量理論發(fā)展到矢量理論,并與光場的偏振性緊密聯(lián)系起來。人們發(fā)展了各種新的物理概念和數(shù)學方法來描述矢量光場的相干性,而由于相干引起的光束偏振度的變化是當前研究的一個熱點。本文重點研究了隨機電磁光束在湍流大氣以及各類光學系統(tǒng)中傳輸時的偏振特性,推導了若干有意義的傳輸方程式。
全文共分八章:
第一章:簡單介紹了相干與偏振的統(tǒng)一理論以及隨機電磁光束在湍流大氣中的研究進展。<
2、br> 第二章:利用Collins公式,推導了廣義Stokes參量通過傍軸光學系統(tǒng)傳輸?shù)难苌浞e分式。利用Stokes參量研究了隨機電磁光束的偏振態(tài)變化問題。詳細分析了隨機電磁高斯謝爾模型光束在梯度折射率介質中的偏振特性。
第三章:利用角譜分析的方法,推導了非傍軸條件下Stokes參量的表達式,并利用它研究了隨機電磁光束的偏振度變化問題。
第四章:利用張量方法推導了隨機電磁光束通過大氣中光學系統(tǒng)的傳輸衍射
3、方程。利用數(shù)值計算研究了隨機電磁高斯謝爾模型光束通過大氣中的雙透鏡系統(tǒng)的傳輸特性。對比直接傳輸,光學系統(tǒng)可以讓接收面上具有更高的軸上點光強和更小的強度半徑。同樣可以發(fā)現(xiàn),源的尺寸對接收面上的平均光強有顯著影響。而源的偏振特性、相干特性也影響遠場光束的偏振特性變化。
第五章:研究了由二維隨機電磁高斯謝爾模型光束組成的矩形陣列光束在湍流大氣中的傳輸特性。主要考慮兩種疊加方式:相干疊加和非相干疊加。利用矢量積分,我們獲得了陣列光
4、束傳輸?shù)慕馕鲅苌浞e分公式,同時詳細分析了光譜密度和光譜偏振度隨傳輸?shù)淖兓瘑栴}。
第六章:推導了隨機電磁光束交叉譜密度矩陣通過大氣中的失調光學系統(tǒng)的傳輸衍射積分方程。利用數(shù)值計算我們研究了隨機電磁高斯謝爾模型光束通過大氣中失調透鏡后的偏振態(tài)變化特性。從中發(fā)現(xiàn)失調量對光強分布和偏振態(tài)的變化具有顯著影響,而當湍流變強時,影響變小。同時分析了各向同性和各向異性的光源的不同偏振傳輸特性。
第七章:利用張量方法及傅里葉和
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