超快激光散斑场的时空相干特性与涡旋的研究

发布时间：2021-08-23 10:39

　　散斑是当随机光波经过粗糙的随机表面散射后所形成的随机光强分布,这种随机光强的呈现以及对散斑的统计特性的研究是一直是人们研究的热点。从形成散斑的原因来分析,照明光场相关性与随机表面特性对形成的散斑的性质有着直接的决定作用,而目前对于散斑的研究大多数局限于普通的连续光波的照明范围内。在传统的连续激光光源的照明条件下,激光光波在时间上的变化形式及其经过散射体时相应的光传播的时间差相比要缓慢的多,使得光波在空间一点所产生的散斑光强的动态变化形式与其随光强的变化基本处于一致。而近年来超快激光的迅速发展为人类研究客观世界的物质变化提供了一个新的平台。超快激光散斑场的研究是超快激光传播和随机光场研究领域重要的前沿课题,在超快动态物理过程及超快干涉计量技术等领域有重要的应用前景。论文选题重要的具有良好的科学意义和潜在的应用价值。本学位论文在对飞秒激光传播和对部分相关光散斑的研究历史及发展现状进行了系统而深入的总结,在以下方面取得了创新性的成果:利用含有时间相干性的物面光场互相干函数及其传播的霍普金斯公式,结合随机介质光波的统计特性,推导了超快激光照明下观察面上部分相干光散斑的自相关函数;在实验上采用超... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光散斑平面图样

山东师范大学硕士学位论文§1.1.1 散斑的概述散斑是一种由激光光波经过粗糙的随机表面之后形成的光强于大多数物质的表面从激光波长的角度（一般激光波的波长处于不等）来观察的话一般物体的表面都比较粗糙。如下图为波长为射粗糙的随机表面在空间一观察点位置所产生的相位叠加示意图

在该数学模型中我们必须满足以下两个基本假设：（1）振幅 ( )ka 和相位( )k 在数学统计上可视为相互独立的关系；（2）当散射体的表面粗糙度远大于入射光波波长的时候，则相位 ( )k 在[ , ]内可近似为均匀分布。其中(1-1)式中所给出的激光散斑的光波项U ( )以及光强分布项 I ( )则可以描述为[1.3]。( ) ( )exp[ ( )] ( ) ( ),r iU A j A jA (1-2)2 2r iI ( ) A ( ) A( )(1-3)上式中rA ( )项用来表示散斑场复振幅的实部项，iA ( )表示虚部项，而 ( )项表示相位，其中相位项i r ( ) arctan[ A ( ) A( )]的取值范围为[- , )。对于随机行走模型的相长叠加与相消叠加可以用下图直观的表示出来。

【参考文献】：
期刊论文
[1]超快激光散斑场的时空相干特性[J]. 孙天晶,程传福.  山东师范大学学报(自然科学版). 2017(04)
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[4]飞秒激光及其应用[J]. 车会生.  激光与光电子学进展. 2003(08)
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硕士论文
[1]菲涅尔深区散斑纵向相关特性的研究[D]. 张照丽.山东师范大学 2014



本文编号：3357709