激光束的强度矩描述2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

激光束的强度矩描述PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 线性光学系统1

1.1 光线向量1

1.2 光学系统的2×2矩阵描述2

1.2.1 ABCD定律4

1.3 光学系统的2×2矩阵的特性5

1.3.1 行列式的值5

1.3.2 逆矩阵和反向变换矩阵5

1.3.3 本征值5

1.3.4 本征向量6

1.4 像散光学系统的4×4矩阵描述6

1.4.1 ABCD定律9

1.5 光学系统4×4矩阵的特性10

1.5.1 对偶性10

1.5.2 空间对称性10

1.5.3 矩阵的旋转11

1.5.4 本征值11

1.5.5 本征向量12

参考文献12

第2章 激光束的强度分布14

2.1 基模高斯光束的强度分布14

2.1.1 基模高斯光束的场分布14

2.1.2 基模高斯光束的基本性质16

2.1.3 基模高斯光束的强度分布17

2.1.4 基模高斯光束的q-1参数18

2.1.5 q参数的abcd定律20

2.1.6 谐振腔中的自再现基模高斯光束20

2.1.7 基模高斯光束的复光线21

2.1.8 基模高斯光束在无源腔内的传输变换规律21

2.2 H-Gmn模式光束的强度分布23

2.3 L-Gpl模式光束的强度分布26

2.4 LPmn模式光束的强度分布30

2.5 嵌入高斯光束的强度分布32

2.6 像散光束的强度分布32

2.6.1 像散的产生32

2.6.2 像散基模高斯光束34

2.6.3 像散H-Gmn模式光束40

2.6.4 像散L-Gpl模式光束42

2.6.5 像散LPmn模式光束44

2.7 扭曲光束的强度分布46

2.7.1 扭曲光束的产生46

2.7.2 扭曲基模高斯光束50

2.7.3 扭曲H-Gmn模式光束62

2.7.4 扭曲L-Gpl模式光束64

2.7.5 扭曲LPmn模式光束65

2.8 光束强度分布的测量方法68

2.8.1 针孔扫描法68

2.8.2 狭缝扫描法68

2.8.3 二维阵列探测器法69

2.8.4 复振幅传输法69

参考文献73

第3章 强度矩定义及传输76

3.1 零阶强度矩76

3.2 一阶强度矩77

3.2.1 基模高斯光束的一阶强度矩78

3.2.2 H-Gmn模式光束的一阶强度矩78

3.2.3 L-Gpl模式光束的一阶强度矩78

3.2.4 LPmn模式光束的一阶强度矩79

3.3 二阶强度矩80

3.3.1 二阶强度矩参量的定义80

3.3.2 H-Gmn模式光束81

3.3.3 L-Gpl模式光束84

3.3.4 LPmn模式光束87

3.3.5 束半宽平方矩阵的旋转变换88

3.3.6 V矩阵的定义91

3.3.7 V矩阵的ABCD定律91

3.3.8 V矩阵的旋转变换92

3.3.9 V矩阵的自由空间传输变换93

3.3.10 V矩阵的薄透镜变换93

3.4 任意阶强度矩94

3.5 强度矩传输的ABCD定理94

3.6 强度矩描述的光束特征参数98

3.6.1 束半宽平方矩阵98

3.6.2 远场发散半角平方矩阵99

3.6.3 束宽和远场发散半角的主方位角99

3.6.4 束腰位置和束腰半径100

3.6.5 瑞利长度101

3.6.6 等效曲率半径101

3.6.7 平整度参数104

参考文献104

第4章 光束的像散和扭曲106

4.1 光束的像散106

4.1.1 像散基模高斯光束的像散系数aZF106

4.1.2 像散H-Gmn模式光束的像散系数aZF110

4.1.3 像散L-Gpl模式光束的像散系数aZF115

4.1.4 像散LPmn模式光束的像散系数aZF118

4.1.5 像散光束的像散系数aZF120

4.2 光束的扭曲124

4.2.1 扭曲度tnear、tfar和扭曲系数tZF126

4.2.2 扭曲基模高斯光束的扭曲系数tZF126

4.2.3 扭曲H-Gmn模式光束的扭曲系数tZF130

4.2.4 扭曲L-Gpl模式光束的扭曲系数tZF138

4.2.5 扭曲LPmn模式光束的扭曲系数tZF144

参考文献150

第5章 光束质量M曲线和M矩阵152

5.1 M参数的定义152

5.1.1 由二阶强度矩束宽二次曲线确定M参数152

5.1.2 由V矩阵元确定M参数154

5.1.3 由二阶强度矩束宽三点法确定M参数156

5.2 M参数的传输不变性160

5.2.1 自由空间传输的不变性160

5.2.2 旋转对称线性光学系统变换的不变性162

5.2.3 光场旋转变换的不变量164

5.3 M曲线166

5.3.1 H-Gmn模式光束的极坐标M曲线166

5.3.2 L-Gpl模式光束的极坐标M曲线167

5.3.3 LPmn模式光束的极坐标M曲线168

5.3.4 像散H-Gmn模式光束的极坐标M曲线168

5.3.5 普通像散光束的极坐标M曲线169

5.3.6 扭曲H-Gmn模式光束的极坐标M曲线169

5.4 束质量QZF171

5.4.1 H-Gmn模式光束的束质量QZF171

5.4.2 L-Gpl模式光束的束质量QZF172

5.4.3 LPmn模式光束的束质量QZF172

5.5 M2矩阵175

5.5.1 H-Gmn模式光束的M2矩阵175

5.5.2 H-Gmn模式光束旋转后的M2矩阵176

5.5.3 L-Gpl模式光束的M2矩阵178

5.5.4 L-Gpl模式光束旋转后的M2矩阵180

5.5.5 多模式光束的M2矩阵182

5.5.6 像散光束的M2矩阵196

5.6 M4矩阵198

5.6.1 像散基模高斯光束的M4矩阵198

5.6.2 像散H-Gmn模式光束的M4矩阵199

5.6.3 一般像散光束的M4矩阵200

5.7 光束特征200

5.7.1 理想基模高斯光束200

5.7.2 H-Gmn模式光束201

5.7.3 无像散无扭曲光束201

5.7.4 像散光束202

5.7.5 扭曲光束202

5.8 光束的传输旋转不变量203

5.8.1 旋转对称光束203

5.8.2 像散光束203

5.8.3 扭曲光束204

参考文献204