光束在含光闌的球差分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸

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1、分類號４３８．２單位代碼：１０６３６：Ｏ：２０１５０９０５００２密級：公開學(xué)號、奴“Ｉ＾範(fàn)七＃碩士學(xué)位論文中文論文題目：光束在含光闌的球差分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸英文論文題目Ｂｅａｍｓｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｎａｓｐｈｅｒｉｃａｌｌｙ：ａｂｅｒｒａｔｅｄＦｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｎａｐｅｒｔｕｒｅ論文作者：楊玉婷指導(dǎo)教師：張廷蓉專業(yè)名稱：光學(xué)研究方向：激光傳輸與變換所在學(xué)院：物理與電子工程學(xué)院６月５日論文提交日期：２０１８年論文答辯日期：２０１８年５Ｈ２５日

2、四川師范大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明：所早球差分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的本人聲明．交學(xué)位論文光束在含光闌的傳輸，是本人在導(dǎo)師張廷蓉教授指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得。的成果除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)Ｄ一本人承諾：己提交的學(xué)位論文電子版與論文紙本的內(nèi)容致。如因不符而引起的學(xué)術(shù)聲謄上的損失由本人自負(fù)。學(xué)位論文作者：簽字日期：年＃月入日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人完全同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章

3、程》“”（以下簡稱章程愿意將本人的碩士學(xué)位論文提交中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社在《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表?！吨袊鴥?yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》可以以電子、網(wǎng)絡(luò)及其他數(shù)字媒體形式公開出版，并同意編入ＣＮＫＩ《中國知Ｈ資源總庫》，在《屮國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庳》屮使爪和在互聯(lián)Ｎ“”土傳播，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。：作者簽名．說文題兌闌韻４奏乂私油系洳鉑在？＋、卻１？畢Ｉｋ院校：四川師范人亨中業(yè)屮份：年６／１所在學(xué)院：物＾瘦绔所學(xué)令業(yè)：？說明聯(lián)：本授權(quán)節(jié)山屮舊術(shù)期刊（光盤版）電Ｔ雜上社保存。通系電Ｗ：〇丨０

4、似７９１９５丨６２７９３］７６６２７９０６９３傳哀：（）１（）６２７９１８Ｍ佶地址：北糸淸中人學(xué)郵Ｗ８４４８佶筘采編屮心郵編：１０００糾摘要光束在含光闌的球差分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)中的傳輸光學(xué)專業(yè)研究生楊玉婷指導(dǎo)教師張廷蓉摘要分?jǐn)?shù)傅里葉變換是一種廣義的傅里葉變換，它主要涉及光的傳播、光的成像、圖像處理以及光信息處理。由于透鏡中普遍存在球差和光闌效應(yīng)，討論透鏡光闌和透鏡球差對光束分?jǐn)?shù)傅里葉變換的影響規(guī)律可以為實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、光束控制、光束獲取提供理論參考。本文以LohmannⅠ型光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)光束的分?jǐn)?shù)傅里葉變換，運(yùn)用柯林斯公式詳細(xì)研究了光束通過含透鏡光闌和透鏡球差的

5、分?jǐn)?shù)傅里葉變換光學(xué)系統(tǒng)的傳輸特性。主要工作如下：1、含透鏡光闌和透鏡球差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換光學(xué)系統(tǒng)中，Bessel光束的傳輸特性研究。首先將Bessel光束在理想分?jǐn)?shù)傅里葉變換光學(xué)系統(tǒng)以及含透鏡光闌的分?jǐn)?shù)傅里葉變換光學(xué)系統(tǒng)中的傳輸作為特例，討論輸出光強(qiáng)隨變換階數(shù)的變化規(guī)律以及不同光闌下傳統(tǒng)傅里葉變換面的光強(qiáng)分布，研究發(fā)現(xiàn)，分?jǐn)?shù)傅里葉系統(tǒng)為理想光學(xué)系統(tǒng)時，輸出光束仍舊為Bessel光束；系統(tǒng)含有光闌時，選取適當(dāng)?shù)墓怅@尺寸，可以在傅里葉變換面獲得高質(zhì)量的空心光束。接著，進(jìn)一步研究了透鏡光闌和球差對輸出光束的橫向光強(qiáng)和軸上光強(qiáng)的影響規(guī)律，研究表明，除傳統(tǒng)傅里葉變換面外，其它輸出面下，正球差、負(fù)

6、球差對輸出光強(qiáng)的影響效果不同，部分正球差下可獲得比無球差下光束質(zhì)量更高的輸出光束。最終影響輸出光束分布的主要因素由光闌尺寸的大小決定，透鏡光闌尺寸較小時，輸出光束主要受透鏡光闌的影響，透鏡光闌尺寸達(dá)到一定數(shù)值后，輸出光束主要受透鏡球差影響。2、含透鏡光闌和透鏡球差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換光學(xué)系統(tǒng)中，余弦高斯光束的傳輸特性研究。討論了理想系統(tǒng)中光強(qiáng)分布隨變換階數(shù)的變化規(guī)律以及系統(tǒng)只含光闌時光強(qiáng)隨變換階數(shù)的變化周期。討論了系統(tǒng)同時含透鏡光闌和透鏡球差時，正球差、負(fù)球差對輸出光束的影響規(guī)律，輸出光強(qiáng)隨變換階數(shù)的變化周期，光束的調(diào)制參數(shù)、透鏡光闌以及透鏡球差對軸上光強(qiáng)的影響規(guī)律。研究表明，理想光學(xué)系統(tǒng)

7、中在傳統(tǒng)傅里葉變換面可以獲得雙曲余弦高斯光束。系統(tǒng)只含透鏡光闌或同時含透鏡光闌和透鏡球差時，光強(qiáng)分布隨變換階數(shù)的變化周期為4。且在含光闌的I四川師范大學(xué)碩士論文球差分?jǐn)?shù)傅里葉中，正球差、負(fù)球差的影響效果不一致，部分正球差下可獲得質(zhì)量更好的輸出光束；光束的調(diào)制參數(shù)越小，透鏡球差對光強(qiáng)的影響越大。本文首次討論光束通過含透鏡光闌和透鏡球差的分?jǐn)?shù)傅里葉變換系統(tǒng)后的傳輸特性。關(guān)鍵詞：分?jǐn)?shù)傅里葉變換柯林斯公式Bessel光束余弦高斯光束球差光闌IIAbst