菲涅耳衍射积分与缓变振幅近似对高斯光束的等效性 被引量：2

1

作者 罗亚梅 熊玲玲 梁一平 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第2期46-49,共4页

使用菲涅耳衍射积分公式,推导出在自由空间传播的高斯光束表达式,与用亥姆霍兹方程在缓变振幅近似下求得的结果作比较,得出在计算高斯光束时两种近似方法是等效的,计算时可以根据需要进行适当的选择。

关键词 高斯光束 菲涅耳衍射积分 缓变振幅近似

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求解分数傅里叶变换衍射积分的一种快速算法 被引量：12

2

作者 冯迪 严瑛白 +1 位作者 金国藩 谭峭峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期885-888,共4页

在对Lohmann二型分数傅里叶变换 (FRT)和菲涅耳衍射积分进行比较的基础上 ,给出基于快速傅里叶变换 (FFT)求解该分数傅里叶变换和菲涅耳衍射积分的快速算法及算法适用范围 数值模拟实验证明了理论的可靠性和算法的高效性

关键词 菲涅耳衍射积分 Lohmann二型分数傅里叶变换 快速算法 适用范围 数值模拟

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椭圆高斯光束产生近似无衍射Bessel-Gauss光 被引量：1

3

作者 李冬 梅小华 吴逢铁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期84-87,共4页

研究了轴棱锥聚焦像散椭圆高斯光束的光场分布特性,根据菲涅耳衍射积分理论导出了椭圆高斯光束经轴棱锥衍射后的光场分布,通过数值积分给出椭圆高斯光束经轴棱锥聚焦后的近轴光场强度分布情况,将其与圆高斯光束产生的近似Bessel-Gauss... 研究了轴棱锥聚焦像散椭圆高斯光束的光场分布特性,根据菲涅耳衍射积分理论导出了椭圆高斯光束经轴棱锥衍射后的光场分布,通过数值积分给出椭圆高斯光束经轴棱锥聚焦后的近轴光场强度分布情况,将其与圆高斯光束产生的近似Bessel-Gauss场进行比较,发现椭圆高斯光束经轴棱锥聚焦后的光束在一定的传播距离内也具有无衍射特性,且轴上光强分布与圆高斯光束产生的Bessel-Gauss光束的轴上光强分布具有相似的形式,而这种无衍射光场的强度在垂直于光轴的平面上不再是柱对称分布。根据近轴球面波产生近似Bessel光束的最大无衍射距离公式计算了椭圆Bessel-Gauss光束在子午面和弧矢面上的最大无衍射距离,整个光束的无衍射距离由入射到轴棱锥上的椭圆光斑短轴方向的尺寸决定。 展开更多

关键词 衍射 椭圆Bessel Gauss光束 菲涅耳衍射积分 轴棱锥

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采用衍射掩模产生白光横向平顶光束 被引量：1

4

作者 陈芳萍 张晓婷 +2 位作者 刘楚嘉 漆宇 庄其仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期146-157,共12页

白光横向平顶光束在定向背光式自由立体显示器中有重要应用.本文提出一种采用带蝶形小孔阵列的衍射掩模片获得白光横向平顶光束的方法.根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和多波长叠加原理,推导出光强分布计算式.设计一套实验装置,数值模拟... 白光横向平顶光束在定向背光式自由立体显示器中有重要应用.本文提出一种采用带蝶形小孔阵列的衍射掩模片获得白光横向平顶光束的方法.根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和多波长叠加原理,推导出光强分布计算式.设计一套实验装置,数值模拟并实验验证出射光束在不同距离的横向光强分布以及小孔蝶形凹度(蝶形中心高度与边长的比值)对横向光强分布的影响.结果表明:当选择小孔蝶形凹度为0.50—0.66时,可以得到平顶因子F 0.89的白光横向平顶光束,横向平顶光束的宽度随着传输距离的增大而增大,而平顶因子基本不变.实验还发现柱面透镜的折射色散和衍射色散可以互相抵消,使白光横向平顶光束基本无色散. 展开更多

关键词 白光横向平顶光束 衍射掩模 惠更斯-菲涅耳衍射积分 柱面透镜

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非线性介质表面缺陷对激光光场的调制 被引量：5

5

作者 苏倩倩 张国文 +1 位作者 陶华 蒲继雄 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2585-2590,共6页

以高斯光束为例,研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法,建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型,得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解... 以高斯光束为例,研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法,建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型,得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解析式,研究了缺陷尺寸和光束在非线性介质中产生的附加相移大小对光强分布的影响,结果表明介质表面的缺陷尺寸越大,介质内产生的附加相移越大,光场受到的调制越严重。分别考虑了非线性折射率为正值和为负值的情况,研究发现相应的折射率值导致光束发生会聚或发散现象,并由于缺陷调制的作用,在光束传输过程中始终存在一光强极值点,且随着附加相移绝对值的增大光强极值点的峰值也随之增强。 展开更多

关键词 非线性光学 振幅调制 菲涅耳衍射积分 光强分布 附加相移

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双曲正弦高斯光束在梯度折射介质中的传输 被引量：10

6

作者 刘莉 郝中骐 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期126-129,共4页

为了研究双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导了光束强度分布解析表达式,据此结合空间二阶矩定义得到了束腰宽度和位置的解析表达式,并对光束强度分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置进行... 为了研究双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导了光束强度分布解析表达式,据此结合空间二阶矩定义得到了束腰宽度和位置的解析表达式,并对光束强度分布、光斑尺寸、束腰宽度及其位置进行了数值计算和分析。结果表明,轴向光强分布呈周期性变化,横向光场分布受梯度折射系数和光束参量影响,通过对这些参量的适当调整,可以改变光斑尺寸和束腰位置。 展开更多

关键词 激光光学 传输特性 广义惠更斯-菲涅耳衍射积分 双曲正弦高斯光束 梯度折射率介质

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虚共焦非稳腔腔镜倾斜对光束影响的三维重构 被引量：2

7

作者 彭玉峰 吕珍龙 +1 位作者 张虎 魏要丽 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期308-310,共3页

为了直观再现腔镜倾斜对光束分布的影响,用FoxLi数值迭代法及图像重构法,绘得方形镜虚共焦腔在不同倾角下近场及远场光强的三维分布图,并对倾斜后光束特点进行了讨论。结果表明,腔镜倾斜使光束近场分布变差,致使远场光束发生畸变,质量... 为了直观再现腔镜倾斜对光束分布的影响,用FoxLi数值迭代法及图像重构法,绘得方形镜虚共焦腔在不同倾角下近场及远场光强的三维分布图,并对倾斜后光束特点进行了讨论。结果表明,腔镜倾斜使光束近场分布变差,致使远场光束发生畸变,质量下降。 展开更多

关键词 虚共焦非稳腔 腔镜倾斜 菲涅耳衍射积分 Fox—Li数值迭代

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厄米-余弦-高斯光束的传输特性 被引量：5

8

作者 王喜庆 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期551-554,共4页

　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 ... 　从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分出发对厄米 余弦 高斯光束的传输特性作了研究,给出了厄米 余弦 高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式,以厄米 余弦 高斯光束通过自由空间和薄透镜系统为例做了数值计算和分析,结果表明厄米 余弦 高斯光束在自由空间传输时不能保持其形状不变。厄米 双曲余弦 高斯光束、余弦 高斯光束、厄米 高斯光束的传输公式可作为厄米 余弦 高斯光束的特例得出。 展开更多

关键词 厄米-余弦-高斯光束 传输特性 广义惠更斯--菲涅耳衍射积分 近轴ABCD光学系统 数值计算 传输公式

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双曲正弦平方高斯光束通过EIT介质的传输特性 被引量：1

9

作者 许森东 《浙江科技学院学报》 CAS 2017年第3期161-165,共5页

为了研究双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输解析公式,并利用该公式分析双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性。研究发... 为了研究双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输解析公式,并利用该公式分析双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性。研究发现,通过改变偏心参数或者四能级EIT介质控制光的拉比频率就可以实现对不同传输位置的光束进行整形,同时发现了一种调控双曲正弦平方高斯光束光强的新方法。 展开更多

关键词 双曲正弦平方高斯光束 光强 惠更斯-菲涅耳衍射积分 拉比频率

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部分相干环形光束经透镜聚焦的焦移和焦开关

10

作者 刘文兵 钟鸣 +4 位作者 何衡湘 夏惠军 张翼 欧群飞 衣学斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期259-261,共3页

为了从理论上对部分相干环形光束被透镜聚焦后轴上点的光强分布以及焦移和焦开关现象进行研究,采用惠更斯-菲涅耳衍射积分方法进行了理论分析,取得了轴上点光强分布及焦移、焦开关现象的相关数据。结果表明,焦移量不仅依赖于环形光束外... 为了从理论上对部分相干环形光束被透镜聚焦后轴上点的光强分布以及焦移和焦开关现象进行研究,采用惠更斯-菲涅耳衍射积分方法进行了理论分析,取得了轴上点光强分布及焦移、焦开关现象的相关数据。结果表明,焦移量不仅依赖于环形光束外半径的菲涅耳数,还依赖于入射部分相干光的空间相干度和中心拦截比。菲涅耳数越大,焦移量越小;部分相干光的空间相干度越高,焦移量越小。菲涅耳数一定时,环形光束的中心拦截比越大,焦移越大。对于某一固定的空间相干度,随着菲涅耳数的降低会出现焦开关现象。这些结果对研究部分相干环形光束的聚焦性质是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 焦移 焦开关 惠更斯-菲涅耳衍射积分 部分相干光 环形光束

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数字全息的计算机仿真 被引量：1

11

作者 刘秋武 《物理与工程》 2010年第4期45-48,共4页

根据光的标量衍射理论,分析了在数字全息模拟过程中把物光、参考光和再现光离散化的方法,以离散菲涅耳衍射积分为基础,采用Matlab软件实现全息图的数字记录和数字重构的模拟,给出了模拟结果.

关键词 数字全息 菲涅耳衍射积分 数字记录 数字再现

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高分辨率的可调谐激光器研究 被引量：1

12

作者 何忠蛟 马养武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期338-340,343,共4页

基于菲涅耳 基尔霍夫衍射积分方程的求解结果和维持基模振荡的观点 ,提出一个能直观表达出光栅腔可调谐激光器的最小可分辨波长间隔与光腔参数、光栅参数之间关系的表达式 ,并由实验结果所证实。

关键词 光栅腔 可调谐激光器 分辨率 菲涅耳-基尔霍夫衍射积分方程

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光纤耦合LD光束特性及其对振荡光模式的影响

13

作者 林林 文爱军 +4 位作者 尚磊 张慧星 项水英 王石语 过振 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期116-121,共6页

基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,研究了端面泵浦固体激光器中泵浦源——LD阵列光纤耦合模块的输出光空间特性,及其对振荡光特性的影响。结果显示:LD阵列光纤耦合模块的输出光强分布不平滑,呈多尖峰分布,尖峰位置对LD光束指向角敏感,... 基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,研究了端面泵浦固体激光器中泵浦源——LD阵列光纤耦合模块的输出光空间特性,及其对振荡光特性的影响。结果显示:LD阵列光纤耦合模块的输出光强分布不平滑,呈多尖峰分布,尖峰位置对LD光束指向角敏感,随指向角、空间排布等因素的变化而变化,是多种因素综合作用的结果;具有尖峰结构的泵浦光场对振荡光横模结构有直接影响,泵浦光尖峰位置越居中,光强径向分布曲线在轴心处越凸起,振荡光光束质量越好,越凹陷,振荡光光束质量越差,在激光器设计中应有针对性地具体考虑应对措施。 展开更多

关键词 固体激光器 光纤传输 菲涅耳-基尔霍夫衍射积分 指向角

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泊松亮斑演示实验的数值研究

14

作者 张鑫 《大学物理实验》 2023年第5期44-48,共5页

泊松亮斑是由于光衍射而产生的经典光学现象,在“大学物理”课程中经常被用来说明光的波动性,并作为典型的演示实验在课堂中展现。对圆屏衍射图样进行了数值计算,系统分析了光源波长l、圆屏半径R、圆屏和接收屏间距z,以及圆屏粗糙度对... 泊松亮斑是由于光衍射而产生的经典光学现象,在“大学物理”课程中经常被用来说明光的波动性,并作为典型的演示实验在课堂中展现。对圆屏衍射图样进行了数值计算,系统分析了光源波长l、圆屏半径R、圆屏和接收屏间距z,以及圆屏粗糙度对泊松亮斑的影响。结果显示,圆屏对接收屏中心遮蔽的半波带数k是影响泊松亮斑的重要参数。在保证亮斑光强和对比度的前提下,k越小,越有利于演示。 展开更多

关键词 泊松亮斑 菲涅耳-基尔霍夫衍射积分 菲涅耳半波带 演示实验

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拉盖尔高斯光的衍射和轨道角动量的弥散 被引量：10

15

作者 谌娟 柯熙政 杨一明 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期246-252,共7页

根据菲涅耳衍射积分和拉盖尔高斯光束场强分布,对拉盖高斯光束中的圆孔衍射、单缝衍射和方孔衍射进行了研究,并分析了拉盖高斯光束的相位结构对光束衍射后场分布的影响。拉盖高斯光束的相位奇点落在衍射孔中心时,由螺旋谱计算出拉盖高... 根据菲涅耳衍射积分和拉盖尔高斯光束场强分布,对拉盖高斯光束中的圆孔衍射、单缝衍射和方孔衍射进行了研究,并分析了拉盖高斯光束的相位结构对光束衍射后场分布的影响。拉盖高斯光束的相位奇点落在衍射孔中心时,由螺旋谱计算出拉盖高斯光束通过单缝和方孔衍射后的轨道角动量的弥散程度,从理论上证明了拉盖尔高斯光束通过圆孔衍射后,轨道角动量不发生弥散。 展开更多

关键词 衍射 拉盖高斯光束 菲涅耳衍射积分 傅里叶变换 轨道角动量 螺旋谱

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利用级数展开的Z扫描理论分析 被引量：6

16

作者 臧维平 田建国 +4 位作者 刘智波 曹丕佳 周文远 张春平 张光寅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1451-1455,共5页

利用级数展开的方法 ,对薄介质的Z扫描理论进行了分析 ,并对于通常所采用的级数展开和菲涅耳衍射分析方法进行了讨论 ,证明了在分析利用高斯光束对薄介质进行Z扫描测量时 ,即使对于大的非线性相移 ,高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法仍... 利用级数展开的方法 ,对薄介质的Z扫描理论进行了分析 ,并对于通常所采用的级数展开和菲涅耳衍射分析方法进行了讨论 ,证明了在分析利用高斯光束对薄介质进行Z扫描测量时 ,即使对于大的非线性相移 ,高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法仍具有等效性 ,澄清了人们认识上的一些误解。同时分析了远场小孔的归一化透射率与积分限的关系 ,并对采用高斯分解方法时级数求和的振荡原因进行了分析和讨论 ,给出了消除振荡所需的最小求和数的判据。针对高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法的使用场合 ,也进行了讨论。根据所得结论 ,可以在具体的实验和理论分析中 。 展开更多

关键词 Z扫描 非线性光学 归一化透射率 菲涅耳衍射积分 高斯分解 级数求和 级数展开

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高斯光束经局域相位调制后的光强分布和角谱特性 被引量：8

17

作者 苏倩倩 张国文 +1 位作者 陶华 蒲继雄 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期22-28,共7页

光学元件上不可避免地存在的"缺陷"会对传输光束产生局域振幅和相位调制。基于菲涅耳衍射积分,建立了高斯光束经局域相位调制后的传输模型,得到了高斯光束经有限多个小尺寸局域相位调制后的光强分布和角谱解析式,详细研究了... 光学元件上不可避免地存在的"缺陷"会对传输光束产生局域振幅和相位调制。基于菲涅耳衍射积分,建立了高斯光束经局域相位调制后的传输模型,得到了高斯光束经有限多个小尺寸局域相位调制后的光强分布和角谱解析式,详细研究了相位调制尺寸与调制深度对光束光强分布和角谱的影响。结果表明,不同调制尺寸、调制深度对高斯光束在传输过程中的影响相似。且调制深度越大,产生的最大光强越大。相位"缺陷"尺寸越大产生的最大光强的位置离"缺陷"越远,随着调制深度、尺寸的增大和调制位置距光轴距离越近,低频区的角谱越小,中高频区的角谱越大。 展开更多

关键词 激光光学 相位调制 菲涅耳衍射积分 光强分布 角谱

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厄米-余弦-高斯光束通过负折射率平板材料的传输特性 被引量：6

18

作者 霍雅洁 张廷蓉 包建勤 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第4期155-161,共7页

采用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导出厄米-余弦-高斯光束通过负折射率平板材料的传输公式,并利用其解析式进行数值计算和分析。研究结果表明:负折射率平板材料中的负折射率只影响光束的两次聚焦位置;光束参数不仅会改变厄米-余弦-... 采用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导出厄米-余弦-高斯光束通过负折射率平板材料的传输公式,并利用其解析式进行数值计算和分析。研究结果表明:负折射率平板材料中的负折射率只影响光束的两次聚焦位置;光束参数不仅会改变厄米-余弦-高斯光束的轴上光强分布,还会改变横向光强的分布,但对厄米-余弦-高斯光束轴上最大光强和横向最大光强的位置均没有影响。 展开更多

关键词 激光光学 传输特性 负射率平板材料 厄米-余弦-高斯光束 惠更斯-菲涅耳衍射积分 ABCD光学系统

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部分相干调制方形平顶脉冲电磁光束在自由空间的传输特性 被引量：2

19

作者 陶华 张国文 蒲继雄 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B06期75-83,共9页

基于广义惠更斯一菲涅耳衍射积分和相干偏振统一理论，研究了有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间的传输特性，推导出了有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间传输的交叉谱密度矩阵解析式，... 基于广义惠更斯一菲涅耳衍射积分和相干偏振统一理论，研究了有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间的传输特性，推导出了有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间传输的交叉谱密度矩阵解析式，通过数值计算分析了有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间传输的光谱强度分布。研究结果表明振幅和相位调制半径、调制深度都会对部分相干方形平顶脉冲电磁光束的光谱强度分布产生影响，有振幅和相位调制的部分相干方形平顶脉冲电磁光束在自由空间传输的光谱强度分布与相干长度、脉冲时间相干长度和传输距离有关。 展开更多

关键词 物理光学 振幅和相位调制 惠更斯一菲涅耳衍射积分 相干偏振统一理论 光谱强度分布

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Bessel光束通过含光阑的球差分数傅里叶变换系统的传输

20

作者 杨玉婷 张廷蓉 +1 位作者 龚霞 杨强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期218-224,共7页

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,以LohmannⅠ型光学系统为例,推导出Bessel光束通过含光阑的球差分数傅里叶变换系统后的场分布表达式,通过数值模拟计算了Bessel光束在理想分数傅里叶变换系统中的传输特性以及光阑和球差对光束传输... 基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,以LohmannⅠ型光学系统为例,推导出Bessel光束通过含光阑的球差分数傅里叶变换系统后的场分布表达式,通过数值模拟计算了Bessel光束在理想分数傅里叶变换系统中的传输特性以及光阑和球差对光束传输的影响规律。研究表明:Bessel光束通过分数傅里叶变换系统后不再保持其传输不变性;系统只含光阑时,可在常规傅里叶变换面上获得空心光束;系统同时存在光阑和球差时,正球差下输出面可获得聚焦性更好、中心光强更强的光束;光阑较小时,轴上光强分布主要受光阑影响,光阑达到一定数值后,轴上光强分布主要受球差影响。 展开更多

关键词 傅里叶光学 分数傅里叶变换 广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式 BESSEL光束 球差 光阑

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