部分相干径向阵列光束的传输特性.pdf

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1、西北大学学报(自然科学版)2017年4月，第47卷第2期，Apr．，2017，Vol．47，No．2JournalofNorthwestUniversity(NaturalScienceEdition)·数理科学·部分相干径向阵列光束的传输特性121潘雷雷，张彬，王垚廷(1．西安工业大学理学院，陕西西安710032;2．四川大学电子信息学院，四川成都610064)摘要:利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法，推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠

2、加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表明:经透镜传输的部分相干径向阵列光束的光强分布和最大峰值光强与光束叠加方式、子光束空间相干参数、透镜菲涅耳数以及阵列参数等密切相关。关键词:传输特性;相关叠加;非相关叠加;部分相干径向阵列光束中图分类号:O436文献标识码:ADOI:10．16152/j．cnki．xdxbzr．2017-02-006Thepropagationcharacteristicsofpartiallycoh

3、erentradialarraybeam121PANLeilei，ZHANGBin，WANGYaoting(1．SchoolofScience，Xi'anTechnologicalUniversity，Xi'an710032，China;2．SchoolofElectronicInformation，SichuanUniversity，Chengdu610064，China)Abstract:AccordingtotheextendedHuygens-Fresnelintegral，thepropagationformula

4、sofpartiallycoherentGSMradialarraybeampassingthroughathinlenssystemhavebeenderivedforthetwocasesofthecorrelatedsuperpositionandtheuncorrelatedsuperposition．Theeffectsofthesuperpositiontypes，thespatialcoherentparameterofarraybeamlet，thearraybeamparametersandtheFresn

5、elnumberofthelenssystemsonthetransmissionpropertieshavebeenanalyzedquantitatively．Theresultsshowthattheintensitydistributionandmaximumintensitypeakofpartiallycoherentradialarraybeampassingthroughathinlensiscloselyrelatedtothesuperpositiontypes，thespatialcoherentpar

6、ameterofarraybeamlet，theFresnelnumberofthelenssys-tem，aswellasthearraybeamparameters．Keywords:transmissionproperties;thecorrelatedsuperposition;theuncorrelatedsuperposition;partiallycoherentradialarraybeam［6－9］随着激光技术的发展，高功率空间阵列光束LüBaida等开展了有关矩形和径向阵列光束在高功率系统、惯性约束聚变和

7、高能武器等应用相干和非相干合成的研究。文中以高斯－谢尔模［1－6］领域越来越受到人们的普遍关注。目前，已型(GSM)光束作为描述部分相干光的典型模型，有不同排布方式的阵列光束通过自由空间或傍轴以薄透镜系统作为近轴ABCD光学系统的典型例［7－12］光学系统的传输特性得到了广泛研究。子，定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干收稿日期:2016-03-11基金项目:陕西省自然科学基础研究计划基金资助项目(2016JQ1006)作者简介:潘雷雷，女，北京延庆人，从事激光技术及传输方面的研究。第2期潘雷雷等:部分相干径向阵列光束的

8、传输特性·187·参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干矩形式(1)中，u，v∈［1，2，…，Nr］，σ0为子光束的空阵列光束传输特性的影响。间相关长度，w0为子光束的束腰宽度。当r=0时，式(1)表示一束GSM光束的交叉谱密度函数;当1理论模型Nr=1时，式(1)为一束GSM光束在直角坐