高功率有限能量airy光束产生与线性传输研究

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1、学校代号：10532学号：S11101038密级：普通湖南大学硕士学位论文高功率有限能量Airy光束产生与线性传输研究墙差望僮!值星型堂复王猩堂瞳ResearchonthegenerationandlinearpropagationofhighpowerfiniteenergyAirybeamsbyWUYifangB。E．(South—CentralUniversityForNationalities)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringSyst

2、emofCommunicationandInformationintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorFUXiquanMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：砒年f月r日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位

3、论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密眦(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：吴孓莠，刷噬各徽>j匍V一／7日期：驯旧6月S日日期：加／爷石月厂’日高功率有限能量Airy光束产生与线性传输研究摘要有限能量Airy光束具有无衍射、横向自由加速和自愈特性，在光学实际应用方面具有很大的潜在价值，例如光学微粒操控、光子弹、高强度等离子体通道产生和电子加速等

4、领域。但是这些光学应用都需要高功率有限能量Airy光束，因此如何产生高功率有限能量的Airy光束是一个非常重要的课题。产生高功率有限能量Airy光束需要高功率激光源，而当激光系统的功率比较高时，B积分也就是非线性相位无疑存在。现阶段关于非线性相位对高功率有限能量Airy光束产生和传输影响的理论分析很少。本文正是基于此立意，对此作了分析研究，主要工作如下：第一，研究了高功率有限能量Airy光束产生，分析了非线性相位对有限能量Airy光束产生和线性传输的影响。研究结果表明：非线性相位与高功率激光系统的B积分有关。在高功率有限能量Airy光束产生过程中，非线性相位会在很大程度上改变峰值强度和光束

5、形状。B积分越大，光束变化也越大。有限能量Airy光束的截断系数越大，B积分阈值越小。在线性传输过程中，非线性相位会加速Airy光束传播，光束中心位置沿直线移动，但是均方根束宽与传输距离呈二次方变化。第二，参照高斯光束的瑞利距离，定义了基于有限能量Airy光束主峰宽度的近似无衍射传输距离，研究了在线性传输过程中B积分和截断系数对近似无衍射传输距离的影响。同样基于Airy光束主峰，分析了截断系数和B积分对有限能量Airy光束桶中功率的影响。研究结果表明：当截断系数较小(趋近于零)，近似无衍射传输距离趋近于无穷大。随着截断系数的增大，有限能量Airy光束的近似无衍射传输距离减小，但是其桶中功率

6、增大。而当截断系数一定时，近似无衍射传输距离和桶中功率随B积分增大而减小。关键词：高功率有限能量Airy光束；非线性相位；B积分；无衍射传输距离；桶中功率II硕士学位论文AbstractFiniteenergyAirybeams(FEAB)havepeculiarcharacteristics：difffraction-free，self-acceleratingandself-healing，thereforetheyhavegreatpotentialvaluesinmanyopticalapplications，suchasopticalparticlemanipulation，li

7、ghtbullets，high-intensitycurvedplasmachannelgenerationsandelectronacceleration．ButtheseopticalapplicationsareexpectedforhighpowerFEAB．SohowtoproducehighpowerFEABisveryimportant．GenerationofmghpowerFEABneedsllighp