Tight Focusing of a Radially Polarized Coherent Beams Array

Intensity Distribution Characteristics of Partially Coherent Flat-Topped Beam Combination Projected on Cavity Wall

“…对 靶 丸 辐 照 的 不 均 匀 会 导 致 这 些 不 稳 定 性 的 产 生 和 增 长， 因 此 ， 靶 面 均 匀 辐 照 是 实 现 ICF 必 不 可 少 的 条 件 之一。同时， 靶面均匀辐照还有利于提高靶丸压缩比， 降低对激光能量的要求 [2][3][4] 。影响靶面辐照均匀性的 因 素 很 多 ， 如 光 束 数 、 光 束 的 空 间 排 布 、 光 束 的 光 强 分 布 、 聚 焦 位 置 和 靶 面 的 完 善 程 度 等 [5] 。 在 激 光 加 热 初 期， 靶环的激光在靶腔内壁叠加， 使靶腔内壁的辐照均匀性具有一定分布， 进而对球靶面的光强分布产生影 响， 靶腔内壁的辐照强度分布可通过非相干叠加的方式来模拟计算。 事实上， 完全相干光并不存在， 所有的激光光束都属于部分相干光或非相干光。理论证明， 部分相干光 在大气中传输时受到的扰动比完全相干光小得多 [6][7][8] ， 光强比较均匀， 对散斑灵敏度比较低， 且能消除干涉条 纹的影响， 因此被广泛应用于激光核聚变、 激光热处理等领域 [9][10] 。在实验中， 理想平顶激光束产生的焦斑光 强剖面呈矩形分布， 即顶部平坦， 边缘陡峭， 目前各国研究人员开展了很多关于部分相干平顶激光束传输的 研究 [11][12][13][14][15][16] 。本文研究了神光-Ⅲ靶环上的部分相干平顶激光组束打靶在腔壁上非相干叠加得到的光强分布 特性。利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分 [17] 计算得到部分相干平顶高斯光束通过激光注入孔辐射到靶腔壁 在直角坐标系中， 根据 Li [18] 提出的平顶光束模型， 以及描述部分相干光的谢尔模型， 可推出源平面处部 分相干平顶光束的交叉谱密度函数表达式为…”

Influence of Astigmatism on the Generation of Radial Polarized Non-Diffracting Beams

“…偏 振 是 光 束 的 一 个 重 要 特 性 ， 激 光 器 出 射 的 光 束 一 般 是 线 偏 振 光 或 者 非 偏 振 光 ， 近 年 来 一 些 特 殊 偏 振 分 布 的 光 束 引 起 了 研 究 人 员 的 广 泛 关 注 ， 其 中 很 典 型 的 一 个 例 子 是 径 向 偏 振 光 束 ， 即 光 束 的 偏 振 方 向 沿 着 径向方向 [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] 。由于其独特的偏振特性以及聚焦特性， 径向偏振光束在粒子加速、 粒子囚禁、 高分辨率显微技 术 及 材 料 加 工 中 获 得 了 广 泛 的 研 究 与 应 用 [11][12][13][14][15] 。 在 激 光 准 直 与 光 束 衍 射 方 面 ， 1987 年 美 国 罗 切 斯 特 大 学 Durnin [16] 提出无衍射光束的概念， 由于在高精度定向以及准直光学系统中的广泛应用， 无衍射光束一直受众 多研究者的关注 [16][17][18][19][20][21] 。因此将光束的径向偏振特性与光束的无衍射特性结合起来， 考虑得到径向偏振无衍 射光束将很有意义。孙顺红等 [21] 把无衍射光束以及光束的径向偏振特性联系起来， 从实验上得到了径向偏 振无衍射光束。 在各类光学系统的设计中， 像差往往难以克服， 作为产生无衍射光束常用的光学元件之一， 轴棱锥的加 工也是如此。Tanaka 等 [22] 研究了像差对轴棱锥衍射特性的影响， 研究发现衍射特性只受像散的影响跟彗差 无关。在利用轴棱锥产生 Bessel 白光时， 白光中心出现分裂 [23][24] ， 这种非理想的 Bessel 光主要是受轴棱锥轴 外像散以及加工误差的影响所致 [22,25] 。因此， 在利用轴棱锥产生径向偏振无衍射光束时， 考虑像散对径向偏 振无衍射光束的影响将是很有意义的研究工作。基于此， 本文从理论以及实验上研究了像散像差对轴棱锥 产生径向偏振无衍射光束的影响， 包括偏振特性以及无衍射特性。…”