张前安
- 作品数：32 被引量：75H指数：7
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- 双轴棱锥产生长距离近似无衍射光的新技术被引量：9
- 2012年
- 提出了一种利用会聚透镜、轴棱锥等简单光学元件产生长距离近似无衍射光的新技术.分别利用几何光学和衍射理论分析了该方法产生长距离近似无衍射光束的原理,通过软件模拟了长距离近似无衍射光束的形成过程,得出了该光束在不同距离处的横向光强分布.模拟结果显示该光束在较长距离处的横向光强分布满足Bessel分布.从实验上获得了传播距离长达80 m、中心光斑发散角约为0.12 mrad的近似无衍射光束,相比于国外学者最近的研究成果(Belyi et a1.2010 Opt.Exp.18 1966)将传播距离延长了50多米,而光束发散角压缩了22倍.实验中,对光束沿光轴传播时在不同距离处的光斑进行了拍摄,所得实验结果与理论分析基本符合.
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- 关键词：聚焦透镜轴棱锥
- 一种产生单个局域空心光束的新型锥透镜
- 本发明公开一种产生单个局域空心光束的新型锥透镜，其为一轴棱锥，于该轴棱锥的底部形成一内凹的圆台结构，且该圆台结构的底角小于上述轴棱锥的底角；本发明能够通过单一元件即可获得单个局域空心光束(Bottle beam)，具有元...
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- 文献传递
- 热光源产生贝塞尔光束的理论与实验被引量：4
- 2012年
- 利用热光源获得了近似贝塞尔光束。对多波长光波同时入射轴棱锥的情形进行分析和数值模拟,结果显示轴棱锥后会形成近似贝塞尔光束,但受光场非相干叠加的影响截面光强对比度降低。实验采用卤素灯杯作为产生贝塞尔光束的热光源,针对热光源相干性差的特点设计出一套光学系统,提高光波的空间相干性,再使光波平行透过轴棱锥得到了近似贝塞尔光束。将实验结果与数值计算对比,发现实验所得贝塞尔光束的特性与理论基本吻合,但最大无衍射距离较理论计算所得的短,并对此进行了分析。
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- 关键词：衍射贝塞尔光束热光源轴棱锥
- 相关参数对长距离近似无衍射光束质量的影响被引量：1
- 2012年
- 利用光线追迹法分析了会聚透镜焦距及会聚透镜与轴棱锥的距离等相关参数对双轴棱锥产生的长距离近似无衍射光束传播距离的影响,运用Mathcad对其进行了数值模拟。结果显示:在其他条件不变的情况下,近似无衍射光束的传播距离随会聚透镜焦距的增大而减小,随会聚透镜与轴棱锥之间距离的增大而增大。通过实验对理论进行了验证,所得结果与理论分析相吻合。
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- 关键词：轴棱锥光线追迹
- 液体轴棱锥产生尺寸可调的单个局域空心光束被引量：11
- 2011年
- 提出产生尺寸可调单个局域空心光束(bottle beam)的一种液体轴棱锥新模型。从几何光学角度分析了液体轴棱锥产生局域空心光束的原理,同时利用衍射理论加以模拟验证。得出:注入液体折射率大于轴棱锥材料折射率时可产生单个局域空心光束。通过光学设计软件TracePro建立液体轴棱锥模型并模拟其光束传输变换特性。计算和模拟不同折射率的液体对局域空心光束尺寸、位置的影响,结果表明,液体折射率越小,所获得的局域空心光束尺寸越小,理论分析与软件模拟结果基本吻合。
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- 关键词：几何光学局域空心光束折射率
- 长距离近似无衍射光束的产生装置
- 本发明公开了一种长距离近似无衍射光束的产生装置，其包括在放置在光学导轨上的激光器，以及沿激光光路在此光学导轨上依次放置可调衰减器、望远镜准直扩束系统、光阑、第一轴棱锥、会聚透镜和第二轴棱锥，会聚透镜与第一轴棱锥之间的距离...
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- 文献传递
- 一种产生尺寸可调局域空心光束的光学系统
- 本实用新型公开一种产生尺寸可调局域空心光束的光学系统，其包括光学平台，在该光学平台上放置激光器，沿该激光器的激光光路依次放置可调衰减器、望远镜准直扩束系统、光阑、轴棱锥、短焦透镜和望远镜变换系统，上述短焦透镜与上述轴棱锥...
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- 文献传递
- 等效轴棱锥产生长距离无衍射贝塞尔光束
- ＜正＞高斯激光束与普通光束相比,具有方向性好、能量集中的优点,在工程应用中经常被作为直线基准来进行直线度、同轴度、平面度、平行度等的测量。但是,由于大气散射和吸收、大气湍流的扰动,在利用高斯光束进行大尺寸、长距离准直测量...
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- 文献传递
- 高阶贝塞尔-高斯光束的自重建特性被引量：31
- 2011年
- 由汉克尔波理论分析了贝塞尔(Bessel)光束的形成原理,很好地解释了零阶和高阶Bessel光束的自重建特性.利用衍射积分理论和柯林斯公式条件下的传输模型数值模拟了一阶贝塞尔-高斯(Bessel-Gauss)光束经过轴上圆形障碍物后的光强分布特性.结果表明,高阶Bessel-Gauss光束也具有零阶Bessel光束类似的自重建特性.实验上采用轴棱锥聚焦涡旋光束获得一阶Bessel-Gauss光束,然后通过轴上圆形障碍物、轴上和离轴正方形障碍物,验证了高阶Bessel-Gauss光束的自重建特性.理论模拟和实验结果相吻合.
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- 关键词：衍射理论
- 等效轴棱锥产生长距离无衍射贝塞尔光束被引量：7
- 2011年
- 无衍射贝塞尔(Bessel)光束在湍流大气中传输时受到的扰动较小,因此适合于大尺寸准直测量。为了克服传统轴棱锥产生较短无衍射距离的局限,基于传统正、负轴棱锥的光传输特性,提出了两种用于产生长距离无衍射贝塞尔光束的组合轴棱锥。利用光线追迹法和衍射理论模拟了组合轴棱锥的光传输特性。结果表明,两种组合轴棱锥的光传输特性与传统正轴棱锥等效,且能够产生高质量的长距离无衍射贝塞尔光束,而且降低了元件的加工难度。
- 吴逢铁张前安郑维涛
- 关键词：衍射无衍射光束轴棱锥
