激光束的强度矩描述

第1章线性光学系统
1.1光线向量
1.2光学系统的2×2矩阵描述
1.2.1ABCD定律
1.3光学系统的2×2矩阵的特性
1.3.1行列式的值
1.3.2逆矩阵和反向变换矩阵
1.3.3本征值
1.3.4本征向量
1.4像散光学系统的4×4矩阵描述
1.4.1ABCD定律
1.5光学系统4×4矩阵的特性
1.5.1对偶性
1.5.2空间对称性
1.5.3矩阵的旋转
1.5.4本征值
1.5.5本征向量
参考文献
第2章激光束的强度分布
2.1基模高斯光束的强度分布
2.1.1基模高斯光束的场分布
2.1.2基模高斯光束的基本性质
2.1.3基模高斯光束的强度分布
2.1.4基模高斯光束的q-1参数
2.1.5q参数的abcd定律
2.1.6谐振腔中的自再现基模高斯光束
2.1.7基模高斯光束的复光线
2.1.8基模高斯光束在无源腔内的传输变换规律
2.2HGmn模式光束的强度分布
2.3LGpl模式光束的强度分布
2.4LPmn模式光束的强度分布
2.5嵌入高斯光束的强度分布
2.6像散光束的强度分布
2.6.1像散的产生
2.6.2像散基模高斯光束
2.6.3像散HGmn模式光束
2.6.4像散LGpl模式光束
2.6.5像散LPmn模式光束
2.7扭曲光束的强度分布
2.7.1扭曲光束的产生
2.7.2扭曲基模高斯光束
2.7.3扭曲HGmn模式光束
2.7.4扭曲LGpl模式光束
2.7.5扭曲LPmn模式光束
2.8光束强度分布的测量方法
2.8.1针孔扫描法
2.8.2狭缝扫描法
2.8.3二维阵列探测器法
2.8.4复振幅传输法
参考文献
第3章强度矩定义及传输
3.1零阶强度矩
3.2一阶强度矩
3.2.1基模高斯光束的一阶强度矩
3.2.2HGmn模式光束的一阶强度矩
3.2.3LGpl模式光束的一阶强度矩
3.2.4LPmn模式光束的一阶强度矩
3.3二阶强度矩
3.3.1二阶强度矩参量的定义
3.3.2HGmn模式光束
3.3.3LGpl模式光束
3.3.4LPmn模式光束
3.3.5束半宽平方矩阵的旋转变换
3.3.6V矩阵的定义
3.3.7V矩阵的ABCD定律
3.3.8V矩阵的旋转变换
3.3.9V矩阵的自由空间传输变换
3.3.10V矩阵的薄透镜变换
3.4任意阶强度矩
3.5强度矩传输的ABCD定理
3.6强度矩描述的光束特征参数
3.6.1束半宽平方矩阵
3.6.2远场发散半角平方矩阵
3.6.3束宽和远场发散半角的主方位角
3.6.4束腰位置和束腰半径
3.6.5瑞利长度
3.6.6等效曲率半径
3.6.7平整度参数
参考文献
第4章光束的像散和扭曲
4.1光束的像散
4.1.1像散基模高斯光束的像散系数aZF
4.1.2像散HGmn模式光束的像散系数aZF
4.1.3像散LGpl模式光束的像散系数aZF
4.1.4像散LPmn模式光束的像散系数aZF
4.1.5像散光束的像散系数aZF
4.2光束的扭曲
4.2.1扭曲度tnear、tfar和扭曲系数tZF
4.2.2扭曲基模高斯光束的扭曲系数tZF
4.2.3扭曲HGmn模式光束的扭曲系数tZF
4.2.4扭曲LGpl模式光束的扭曲系数tZF
4.2.5扭曲LPmn模式光束的扭曲系数tZF
参考文献
第5章光束质量M曲线和M矩阵
5.1M参数的定义
5.1.1由二阶强度矩束宽二次曲线确定M参数
5.1.2由V矩阵元确定M参数
5.1.3由二阶强度矩束宽三点法确定M参数
5.2M参数的传输不变性
5.2.1自由空间传输的不变性
5.2.2旋转对称线性光学系统变换的不变性
5.2.3光场旋转变换的不变量
5.3M曲线
5.3.1HGmn模式光束的极坐标M曲线
5.3.2LGpl模式光束的极坐标M曲线
5.3.3LPmn模式光束的极坐标M曲线
5.3.4像散HGmn模式光束的极坐标M曲线
5.3.5普通像散光束的极坐标M曲线
5.3.6扭曲HGmn模式光束的极坐标M曲线
5.4束质量QZF
5.4.1HGmn模式光束的束质量QZF
5.4.2LGpl模式光束的束质量QZF
5.4.3LPmn模式光束的束质量QZF
5.5M2矩阵
5.5.1HGmn模式光束的M2矩阵
5.5.2HGmn模式光束旋转后的M2矩阵
5.5.3LGpl模式光束的M2矩阵
5.5.4LGpl模式光束旋转后的M2矩阵
5.5.5多模式光束的M2矩阵
5.5.6像散光束的M2矩阵
5.6M4矩阵
5.6.1像散基模高斯光束的M4矩阵
5.6.2像散HGmn模式光束的M4矩阵
5.6.3一般像散光束的M4矩阵
5.7光束特征
5.7.1理想基模高斯光束
5.7.2HGmn模式光束
5.7.3无像散无扭曲光束
5.7.4像散光束
5.7.5扭曲光束
5.8光束的传输旋转不变量
5.8.1旋转对称光束
5.8.2像散光束
5.8.3扭曲光束
参考文献