论文摘要
激光束的传输是一个有重要理论和实际应用意义的课题。本论文主要研究了激光传输中的两个问题,即光束的聚焦特性和部分相干光通过湍流大气传输的光束扩展。具体工作包括:1、研究了厄米双曲余弦高斯（HChG）光束的焦移和焦开关特性。对HChG光束通过光阑透镜分离系统的轴上光强分布做了详细的数值分析。研究发现,在一定条件下轴上存在两个光强极大值点,并且在这两个极大值点相互竞争中会出现焦点位置的有效置换,即出现焦开关。HChG光束产生焦开关的条件是:光阑与透镜相对间距为1,光束阶数为偶数,光束参数小于其相应的临界值,截断参数在它的两个临界值之间。进一步研究表明,焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量随光束参数的减小而增大,但是随着截断参数的增大焦点位置相对跃迁量和轴上相对光强下凹量将分别出现一个极大值。在大范围调焦的应用中,可利用焦开关实现调焦之目的;在精密聚焦的激光应用中,应控制焦开关的产生。2、以高斯-谢尔模型（GSM）光束和部分相干双曲余弦高斯光束作为部分相干光的典型例子,研究了部分相干光在湍流大气中的光束扩展问题,得到一些有意义的结果,并给予了合理的物理解释。基于广义惠更斯-菲涅尔原理,采用将GSM光束用高阶厄米高斯光束的非相干叠加的方法得到了GSM光束在湍流大气中的均方根束宽表达式。与先前的研究工作做了比较,数值计算表明两者结果是一致的,但本文采用的方法具有推导简便的优点。研究表明,光束的扩展随着湍流大气的折射率结构常数的