部分相干电磁光束非相干合成传输特性研究

"部分相干电磁光束非相干合成的传输特性" 这篇研究论文探讨了部分相干电磁光束在非相干合成过程中的传输特性，主要关注的是光束的二阶相关性和偏振度的变化。作者使用了一个2×2的交叉谱密度矩阵来描述空间-频率域中的部分相干电磁光束的二阶相关性质。这种矩阵方法是理解和分析部分相干光束复杂性的关键工具，因为它能够捕捉光束的统计特性，如相干性和强度分布。 论文中，研究人员利用广义惠更斯-菲涅耳原理（Generalized Huygens-Fresnel Principle）推导出了电磁高斯谢尔模型光束（Electromagnetic Gaussian-Schell Model beams）在自由空间传输时的光谱密度和偏振度的解析公式。这个原理是光学中用来计算波前传播的经典方法，它可以考虑光源的有限大小和空间相干性，从而预测光束在不同距离上的传播行为。 论文的重点在于研究了几个关键参数对非相干合成光束偏振度的影响，包括： 1. 阵列参数：这可能指的是合成光束的排列方式和间距，它们可以影响光束的干涉效果和整体偏振状态。 2. 自相关长度：这是衡量光束内部相干性的指标，较短的自相关长度意味着更低的相干性，可能会影响光束的偏振特性。 3. 互相相干长度：这是衡量不同光束之间相干性的参数，如果互相相干长度较短，合成光束的总体偏振性可能会降低。 4. 传输距离：随着光束在自由空间的传播距离增加，相干性通常会减弱，从而影响偏振度。 通过数值计算，作者们验证了这些理论公式，并提供了具体数值结果，这些结果对于理解部分相干电磁光束在实际应用中的行为，如激光技术、光学通信和光学信息处理等领域，具有重要意义。 关键词: 非相干合成，电磁高斯谢尔模型光束，偏振度 中图分类号: TN248 文献标识码: A DOI编码: 10.14016/j.cnki.jgzz.2015.10.013 这项工作对理解部分相干光束的非相干合成以及其在自由空间中的传播特性提供了理论基础，有助于未来在相关领域的实验设计和技术优化。