实现圆环激光束的光学系统研究

论文摘要

近几年来,随着激光技术的不断发展和应用领域逐步拓展,圆环光束的产生和应用引起人们更多的关注。圆环光束与普通光束相比具有许多特别的性质,使圆环光束在激光光学、光学信息处理、微电子学、生物医学以及微光粒子等领域得到了非常广泛的应用。本文介绍了圆环光束的分类和基本原理,讨论了圆环光束在现代光学中的应用,以及圆环光束国内外的发展情况。由于圆环光束具有许多独特的性质,它的产生和应用成为现代光学研究中的一个重要课题,但目前利用几何光学方法实现圆环光束缺少一种实用模型。本文运用ZEMAX光学设计软件构建光路,进行调试、优化,比较分析了五种方案的优缺点,利用反射系统无色差的特性,提出一种采用了Schwarzschild结构设计实现圆环光束的新方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 圆环激光束的应用
• 1.4 研究的目的和意义
• 第二章 圆环光束的基本原理
• 2.1 激光传输的研究方法
• 2.2 圆环光束的定义
• 2.3 圆环光束的基本原理
• 第三章 圆环光束的传输模型
• 3.1 基本理论
• 3.2 光束传输中衍射的一般处理方法
• 3.3 圆环激光束的传输模型
• 第四章 圆环光束的实现
• 4.1 轴棱锥的传输特性
• 4.2 单色平行光照射轴棱锥特性
• 4.3 倾斜平面波照射轴棱锥特性
• 4.4 球面波入射轴棱锥特性
• 4.5 圆环光束的形成
• 第五章 实现圆环光束的方案比较
• 5.1 正、负轴棱锥组合系统
• 5.2 两个正轴棱锥系统
• 5.3 单个轴棱锥系统
• 5.4 单个轴棱锥系统改进
• 5.5 Schwarzschild反射式系统
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本论文主要研究工作
• 6.2 本论文主要创新点
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献