摘要: 自从20世纪60年代第一台激光器被发明之后，激光在不同领域都有广泛的应用，随着应用领域的扩展及激光技术的不断发展，高斯分布的普通激光束已不能满足人们的应用要求，因此迫切需要研制特定形状分布的激光束。而特种激光束在激光捕获、原子光学、光... 展开 自从20世纪60年代第一台激光器被发明之后，激光在不同领域都有广泛的应用，随着应用领域的扩展及激光技术的不断发展，高斯分布的普通激光束已不能满足人们的应用要求，因此迫切需要研制特定形状分布的激光束。而特种激光束在激光捕获、原子光学、光束整形、激光加工等领域都有非常重要的应用，因此并对这些特种激光束的传输衍射特性进行研究具有重要意义。在本学位论文中拟选择了洛伦兹、洛伦兹高斯光束和矢量空心光束的传输特性进行了研究，特别是结合本课题组的研究特点，将洛伦兹和洛伦兹高斯光束拓展到部分相干领域，通过调整入射激光束的相干宽度的光学参数对这两种激光束通过不同传输衍射特性进行分析。 本论文的结构为： 首先介绍了洛伦兹和洛伦兹高斯光束，还有矢量空心光束，对这两种特种激光光束的发展概况进行了阐述，并对激光光束的传输发展进行研究。 其次对洛伦兹和洛伦兹高斯光束的模型进行复高斯展开，研究了洛伦兹和洛伦兹高斯光束通过分数带光阑傅里叶变换系统的传输特性，推导获得了洛伦兹和洛伦兹高斯光束通过带光阑的分数傅里叶变换系统的理论模型。从获得的结果，我们发现随着孔径大小的减小，出射光束的衍射现象就比较明显。这些现象对我们研究特种激光光束的衍射特性具有很好的作用。把相干光理论引入到对洛伦兹和洛伦兹高斯光束的研究中来，我们获得了部分相干的洛伦兹和洛伦兹高斯光束的理论模型，并对其通过失调和非失调光学系统做了研究，并对两种系统做了比较，重点研究了部分相干的洛伦兹和洛伦兹高斯光束通过带光阑的非失调和失调的光阑系统后的衍射特性。 然后，对于特种激光的另一种光束——矢量空心光束做了研究，建立了矢量空心圆形和椭圆形空心光束的模型。利用柯林斯积分公式，获得了矢量空心光束通过傍轴ABCD光学系统的解析表达式，研究了它们通过傍轴ABCD光学系统的衍射特性。通过数值计算，得到了矢量空心圆形和椭圆形高斯光束的偏振度和出射光强随着传输距离变化而产生的变化情况。同时推导了这两种光束的偏振度和互相干长度，并做出了随着距离不同他们的偏振度和互相干长度的变化趋势。我们的研究结果有助于空心光束的应用。我们所得出的衍射特性也提供了一个简便的方法来研究矢量空心光束。 最后对整篇文章进行概括，通过对两种激光光束衍射特性的研究，结合课题组的研究方向，在以后的研究中，我们可以对这两种特种激光光束的非傍轴传输等方面进行研究。 收起