截面为平顶的脉冲光束传输特性的计算模拟

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1、困书分类号：０４３学校代码：１０６巧Ａ私為姊顿±學値纔衷＾ＭａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ论文题目巧面为平顶的脉冲光束传瑜特性的计》巧拟研究生姓名胡前欢导师姓名邹真泌（巧巧）学科专业计篡物理硏究方向计义光学二〇—六年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本。人允许论文被查阅和借阅学校可Ｗ将本学位论文的全部

2、或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印，，、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证毕业后结合学位论一律注明作者单位为西南石油大学文研究课题再撰写的文章。本学位论文属于１、保密（），在年解密后适用本授权书。２、不保密＂＂（请在Ｗ上相应括号内打Ｖ）：指导教师签名：欲学位论文作者签名＿抑ｆ心年Ｉ月乏曰石年＾月Ｓ曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明．本人声明：所呈交的研充生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已

3、经发表或撰写过的研究一成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：确欢爾年＾月多曰摘要随着激光的迅速发展，超短激光脉冲的出现为各个学科领域的研究提供了先进的技，而各个学科领域的发展对激光脉冲的要求亦越来越多样化术条件和极端的物理环境；，为保证得到预期的效果譬如，，在惯性约束核聚变、激光材料加工、激光美容等领域中通常要求脉冲光束为光强空间分布均匀的平顶脉冲光束。因此，有关平顶光束在自由空间中－、色散

4、介质中、光纤中Ｗ及通过光闲后等的传输的时间空间特性、光强特性Ｗ及光谱特性的研究对激光脉冲的选取及相应器具的设计和应用均具有重要的实际意义。简单介绍了光谱异常行为；详细阐述了激光光学中常使用的研究方法、脉冲光束相关的基本概念（包括脉冲宽度、中也频率、载波频率及束腰宽度等）和平顶光束的两个一一数学物理模型平顶高斯光束和超高斯光束。基于上述的基本理论与研巧方法，Ｗ超短脉冲平顶高斯光束和超短脉冲超高斯光束为研巧对象，研巧了超短脉冲平顶高斯光束通过圆孔、圆环光闲后的传输特性及其光谱异常行为，超短脉冲超高斯光束通过圆孔、圆环光闲后的传输特性及其光谱异常

5、行为及超短脉冲平顶高斯光束在色散介质中的传输特性。文中所得的主要结论有：基于柯林斯积分公式和复高斯函数展开法推导出了超短脉冲平顶－高斯光束通过圆孔光阔后在频率域中的光场的解析表达式，研究了传输距离、截断参数和脉冲宽度的变－化对光强分布及光谱变化的影响。结果表明：超短脉冲平顶高斯光束通过圆孔光阔后的光强分布不再保持平顶分布，且，光强凹凸，而是呈现出凹凸分布随着传输距离増加分布更加明显，且边缘凹凸程度强于中间部分；在临界传输距离处出现光谱开关，当传输距离小于临界传输距离时，光谱蓝移，，当传输距离大于临界传输距离时光谱红移；一在截断参数不变的

6、情况下，，，随着传输距离的増加光谱藍移逐渐增加传输到第临界一，，传输距离处光谱移动从蓝移跃变到红移，即产生第阶光谱开关随着传输距离的继－二临续増加，光谱移动从红移逐渐増加到蓝移，超短脉冲平顶高斯光束传输到第界传输距离时，，光谱移动从蓝移迅速跃变到红移，即产生第二阶光谱开关Ｗ此类推；随着，相对光谱移动明显降低同时伴随着光谱开关的总阶数逐渐降低截断参数的増加；随着脉冲宽度的增加，，相对光谱移动明显降低但是光谱开关的总阶数及其产生的位置不发生变化。基于柯林斯积分公式和复高斯函数展开法推导出了超短脉冲平顶高斯光束通过圆环光闲后的光谱解析式，研究

7、了传输距离和截断参数的改变对光强分布及光谱变化的影响。研究结果表明：超短脉冲平顶高斯光束通过圆环光闲后的光强分布发生异变，且随着传输距离的增大，光强分布逐渐集中在光轴上。在光谱开关附近，光谱分裂但不完全分裂成两个等高的峰值，随着传输距离的増加，光谱先发生蓝移然后发生红移；随着圆环孔径的增大，相对光谱移动的极值基本不发生变化，，但是光谱开关的总阶数发生变化一一而随着传输距离的增加，，相对光谱移动呈现定的规律性变化最终光谱蓝移并趋于恒定值。基于瑞利－索末菲衍射积分公式和复高斯函数展开法研究了超短脉冲超高斯光束通＝过圆孔光闲