空间调制器下的激光束光强分布与实验研究

激光束的空间调制是现代光学技术中的一个重要研究领域，本文由谢培良博士针对这一课题进行了深入探讨。作者的研究重点在于不同形状的空间调制器，包括栅形、缝形、孔形和扇形调制器，这些调制器能够在激光束通过后产生精确的光强分布控制。文章的核心内容涉及了对这些调制器的数学建模，以及它们如何影响激光束的场分布。 首先，文章介绍了激光束经过空间调制器时，会在近区和远区形成光强的周期或非周期性变化。通过选择适当的调制器和参数，可以实现期望的光强模式，这对于光通信、光存储和光处理等领域具有重要意义。近年来，关于空间调制的研究主要集中在周期性结构上，但本文则在此基础上更进一步，引入了两个相位误差项，以提升调制表达式的准确性。 调制函数F是关键，它基于光束振幅A的调制函数f和其反函数f-1，这两个函数的复相位误差分别用β1和α1、β2和α2表示。调制函数的一般表达式（公式1）综合了这些参数，反映出调制的复杂性。 具体到光场分布，当激光束经过二维调制器时，其振幅分布会根据调制函数F进行改变。例如，对于一维调制器，调制后的光场振幅A(x,y)由基模高斯光束振幅A与调制函数的乘积决定，其表达式（公式2）展示了这种关系。图像示例中，展示了不同调制器形状下的光强分布，如栅形、缝形等。 文中还包含了初步的实验结果，这表明作者不仅理论研究深入，而且在实践中也进行了验证，确保了理论与实践的结合。这项工作对于优化激光系统的性能，如提高数据传输效率、光信号处理的精度等方面具有实际应用价值。 这篇文章提供了对激光束空间调制的系统理解，包括基本原理、数学模型以及实验验证，是激光技术和光学工程领域的宝贵参考资料。