一、全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟（论文文献综述）
张田田[1]（2018）在《可见光通信网络的高能效传输机理的研究》文中认为随着无线通信的发展和智能设备的迅速普及,无线频谱资源紧缺,能量损耗日益增长,在保证信息传输速率和服务质量的前提下,如何提高系统能量效率成为亟待解决的问题。可见光通信（Visible Light Communication,VLC）作为5G室内外绿色高速无线通信的潜在关键技术,可同时实现照明和信息的传输。当前VLC系统能效研究中,传输速率模型的建立都是基于香农公式,且存在功耗模型过于理想化的问题。本文详细分析VLC系统的链路功耗,并结合适用于VLC系统的传输速率表达式,研究了VLC系统的最优能效问题,具体研究内容如下:（1）针对单输入单输出（Single-Input-Single-Output,SISO）VLC系统,建立SISO VLC系统的功耗链路模型,并对各个模块的功率损耗进行定量分析;构造功率放大器的功率损耗和系统可达速率的关系式;给出准确的SISO VLC系统的能量效率表达式,该式是关于功放的拟凹函数,存在最优功率点;研究了基于功率约束和速率约束的能效最大化问题,该问题是线性-凹分数规划问题,可以利用Dinkelbach算法求解并得出最优功率点。（2）针对多输入单输出（Multi-Input-Single-Output,MISO）VLC系统,建立多个LED的MISO VLC系统模型,并结合LED功率约束和速率约束,研究了MISO VLC系统能效最大化问题;其主要利用Dinkelbach算法将该非凸问题转化为凸问题,进而求出最优解。仿真结果验证了MISO VLC系统存在最优功率点,在最优能效的功率分配方案中,功率优先分配给信道增益高的信道;随着速率约束提高,SISO VLC系统的能效先高于MISO VLC系统的能效,而当速率约束高于某一门限时,MISO VLC系统的能效更高。（3）在SISO和MISO研究基础上,对基于非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）技术的VLC广播网络能效最大化问题进行研究。给出基于NOMA的VLC用户可达速率表达式和对应的网络能效表达式,并建模基于发射总功率约束和用户速率约束的NOMA VLC网络能效最大化问题。因该问题为NP难问题,提出了一种近似求解方案:利用最大权匹配算法求解用户分组子问题;利用二分法和Branch and Reduce and Bound（BRB）算法求解功率分配子问题;对用户分组和功率分配进行联合优化,在获取最优能效的前提下,对应求出最优用户分组和功率分配。数值仿真表明信道增益最高的用户与信道增益最低的用户不一定分为同一组,并且用户分配的功率与信道增益成反比。
崔立红[2]（2016）在《连续波环形腔震衰减光谱测量技术研究》文中研究说明光学谐振腔的光腔损耗主要分为以下几个方面,包括:衍射损耗、几何偏折损耗、反射不完全损耗、腔内介质的吸收损耗等。其中,衍射损耗包括因腔镜大小产生的衍射损耗以及因腔镜失调产生的附加衍射损耗;光线在腔内往返传播时,可能从腔的侧面偏折出去,这种损耗为几何偏折损耗,稳定腔内傍轴光线的几何损耗应为零;利用腔镜的反射不完全损耗的特点,同样通过探测谐振腔出射光强的衰减,得到腔镜反射率的绝对值,该特点目前已得到广泛关注,将成为腔镜超高反射率值的测量的唯一手段。在超高反射率测量技术领域中具有绝对优势;对由于腔内介质存在的吸收损耗的这一特点,以及对于不同气体“指纹”式的吸收谱线特性,根据朗伯比尔定律,通过测量谐振腔出射光强的变化来获得腔内待测气体浓度值,相关的技术包括腔增强光谱技术和腔衰荡光谱技术等。其中,腔震衰减光谱仪（CRDS,Cavity Ring-Down Spectrometer）是近年痕量气体分析仪器技术发展突破的标志。CRDS提供现有其它测试方法不可比拟的高性能比、适用苛刻现场应用条件的通用气体检测手段。在此,本文根据国内外的研究状况,以连续波环形腔衰荡光谱技术为重点,就与该技术密切相关的重大问题,包括环形腔结构特性、光束特性、激光器与谐振腔频率匹配、模式匹配、光轴对准、激光带宽特性以及扫描速度等问题进行了深入的研究,在此基础上建立了完整的光谱测量系统,并进行了大量的实验应用研究。并在此基础上对影响测量精度的一系列因素进行了深入研究。本文的主要内容和得到的结论可以概括如下:（1）对由两平面镜一球面镜构成的高品质无源腔的基于腔衰荡光谱测量技术中若干问题进行了研究,具体包括:首先,对三角形环形腔的光束特性进行了全面的分析,得到了腔内循环光的光束特性、频率特性以及偏振特性,为环形腔的应用打下了坚实的理论基础,为后续的测量系统的设计提供了良好的理论指导;其次,为了降低高斯光束与谐振腔耦合过程中,失调量和失配量对基于无源谐振腔测量技术精度的影响,采用高斯光束变换规律、模式耦合有关理论以及光束传播坐标变换等相关理论,就失调量和失配量对基模耦合效率的影响分别进行分析和模拟,并据此给出了一般情况下两个参考量同时存在时基模耦合效率的表达式;再次,从光束传输坐标变换的角度,分析了由多个平面镜所构成的谐振腔的共轭光轴存在条件,得出了奇数平面镜谐振腔仅当平面镜间具有高精度的相同垂直度时才存在闭合光轴,而偶数平面镜谐振腔总是存在闭合光轴的结论,并给出了腔共轭轴随腔镜方向失调而产生的角度变化关系。给出了谐振腔的设计参数以及依据。具体分析了由两个平面镜和一个球面镜构成的三角形环形谐振腔的闭合共轭光轴存在的问题,结果表明,当不同的镜子出现角度偏差时,腔内仍然存在闭合的共轭光轴,并给出了对应的腔轴变化以及新谐振面的位置及方向,由此说明由于球面镜的加入降低了谐振腔共轭轴存在性对平面镜间高精度平行度的要求,为基于高品质光学无源腔的光谱测量技术的高精度装调工作提供了理论指导;最后,本文没有从频率匹配的角度来考虑入射光的频率特性,因为简单的频率匹配不能更好的为入射激光的频率特性提出更好的限制性分析,为了更便于后续对激光器选型的参数确定,将从光学叠加原理,分别从时域和频域两个角度进行分析,给出了腔内光干涉过程,更好的为分析腔内光场特性提供了理论依据,以便更为方便对可能遇见的问题进行理论分析。（2）在充分的理论分析的基础上建立了连续波环形腔衰荡光谱技术测量方案。针对环形腔的理论分析结果,对连续波腔衰荡光谱系统的整体测量系统设计、控制系统设计、电路设计以及软硬件的实现进行了介绍。本文设计的系统具有以下的优点和创新,其中,以分布反馈式激光器（dfb）为光源,利用其温度、电流调谐特性实现激光波长的调谐从而实现“关断”,省略了与光开关的相关器件;测量系统以三角形环形腔作为谐振腔,减少了直接返回到激光器的光学面,省去了光隔离器;控制系统中采用高精度的波长计完成激光器频率的调节和锁定,在保证精度的前提下,省略了常用的基于相位调制锁定光学谐振腔所用的一系列激光器与谐振腔的锁定装置。在建立的测量系统基础上对相关设计参数进行了确定,并对测量系统中的各个器件进行性能测试,较为主要的结果为激光器的调谐关断时间为2μs内;pzt腔长调节范围为2.5nm,调整频率为1khz;波长计在波长为1000nm时其绝对精度可达±0.2pm,可满足高精度激光波长标定的要求,以上指标满足测量系统的理论要求。（3）对调腔式连续波环形腔衰荡光谱系统的特点及搭建实现进行了深入研究。以所述的理论为基础,在考虑光源光谱线宽的情况下,就光源光谱线宽的特性提出两种装调校准方案:基于法布里伯罗干涉仪法和基于多维象限探测器探测谐振腔出射光的调节回路,搭建了调腔式环形腔衰荡光谱系统,特点是该系统具有光轴校准的闭合控制能力。对所设计的谐振腔在相关光学软件上进行模拟分析,得到其衍射损耗与腔镜位置对应的变化关系;得到了腔出射光斑特性与腔长失调量之间的对应关系;得到了腔镜大小的限制以及其基膜模式分布特性,为谐振腔的装调提供了指导。更主要的是针对软件中不能给出的谐振腔的腔轴位置的问题进行了补充分析,得到了谐振腔镜角度失调对腔内闭合光轴的位置的影响,并进行了理论研究和数值模拟,得到了腔轴的位置变化与入射光的方向位置变化关系,并进行了初步的实验研究,验证了三角形环形腔腔参数设计的合理性,降低了三角形环形腔的装调难度。（4）对连续光波环形腔衰荡光谱技术影响探测精度的误差因素进行了初步研究。这些因素包括对激光器调谐扫描速度等问题进行了系统的分析,为了更方便描述激光器扫描速度的限制,在此引入了两个参数,扫描速度参数??c a v c a v??W?v?和带宽参数κ,并对腔出射光谱与?的数值模拟,得到了当?>>1时,腔衰荡光谱更接近单e指数衰减;对激光器带宽特性对测量的影响,得到了????时,腔出射线型中尖峰特性平稳,使得衰荡线型更趋于光滑的单e指数衰减;主要分析了压强对气体吸收特性的影响,以H2S气体为例,给出了如何确定目标气体的“无干扰”波段以及最佳操作压力的确定方法,为气体的探测最佳参数的确定提供了参考。（5）对腔体长200 mm、总腔长410mm环形腔衰荡光谱系统进行了实验研究,搭建了连续波激光器环形腔衰荡光谱测量系统。鉴于腔衰荡光谱技术的应用均是建立在对腔损耗值进行精确测量的基础上,本文将该测量系统应用于常温常压,无“干扰气体”吸收的反射镜超高反射率的测量上。利用高纯氮气对空腔进行反复冲洗,消除干扰气体的吸收光谱的影响得到反射镜的反射率更精确的测量值,最后确定反射镜的反射率在6046.972cm-1频率处的反射率精确值。此外,还对该系统在痕量气体浓度探测领域的应用进行了研究,并对影响测量精度的因素进行了详细分析。
苗壮[3]（2015）在《TDICCD空间相机摆扫成像像移匹配残差估计》文中进行了进一步梳理大视场、高分辨率成像是目前TDICCD空间相机的两大成像指标,精准的像移补偿是确保TDICCD空间相机成像质量的关键。为保证高分辨下的大视场成像,本文在齐次坐标变换的基础上,建立了TDICCD空间相机摆扫成像像移匹配模型,并结合蒙特卡罗法对影响像移速度的参量误差进行了误差综合,同时用MTF对综合后的误差进行图像质量评估,最后根据目前的技术水平以及实验结果对摆镜角速度残差进行预测,确保了该摆扫成像模型在实际工程运用中的成像质量。本文的具体工作包括:首先,介绍了齐次坐标变换中的旋转、平移、缩放矩阵以及摆镜扫描成像过程中用到的反射镜矩阵。同时对摆扫成像过程中的各个坐标系进行定义,在齐次坐标变换的基础上结合摆扫反射镜矩阵建立TDICCD空间相机摆扫成像像移匹配模型,给出像面上各个像点处的像移速度和偏流角公式,为后文的实验仿真做好准备。其次,根据前文建立好的成像模型,参考国内某相机的轨道姿态等参数,对比侧摆与摆扫成像模型,将轨道姿态等参数带入到两个模型之中,验证模型的正确性;通过对摆镜角速度进行合理设置,能够实现在沿航飞行时进行穿航方向上的扫描成像,实现了大视场,宽幅盖扫描成像,验证模型的合理性。然后,对影响像移速度矢量的轨道姿态参量进行误差指标分配,并根据蒙特卡罗法对分配的误差进行误差综合,得到像移速度残差;在轨道姿态参量误差不变的基础上,结合不同摆镜角速度误差进行误差合成,同时用MTF对合成的像移速度残差进行质量评估,结果表明,在轨道姿态参量误差不变的基础上,摆镜角速度残差越小,像移速度残差越小,成像质量越高。最后,在现有的技术水平上,用阈值设定分析法对摆镜角速度残差进行预测,解决了由于现有技术水平导致该模型中出现的问题,保证了成像的质量,确保了该模型的正确性。
苏华[4]（2015）在《非稳腔式高能固体激光器中的耦合动力学研究》文中研究表明近年来,固体激光逐渐成为激光领域的研究热点,特别是高能固体激光器（HESSL）的功率水平和光束质量得到了显着提高,目前连续模式固体激光器已经实现了百千瓦的高光束质量输出。但是由于这类系统的电光效率普遍不高,产生的大量废热不仅对电源和热管理提出了更高的要求,同时介质热应力和热致光学效应也严重影响了激光器输出功率和光束质量的进一步提升。本文主要围绕影响非稳腔式HESSL功率与光束质量定标放大的主要动力学过程——激光动力学、光腔动力学和热光动力学及其之间的耦合相互作用,开展包括自发辐射放大、含畸变光腔本征模式分析、腔内自适应光学校正以及横向模式不稳定性等方面的理论与实验研究。非稳腔式HESSL中的自发辐射放大（ASE）被认为是除热效应之外限制其功率定标放大的最主要因素。本文针对谐振腔与ASE的耦合相互作用开展了理论与实验研究。发展了两种描述固体激光介质中ASE现象的数值模拟方法：基于蒙特卡洛模拟的光线追迹方法,以及基于镜面成像和照明面技术的体积分方法。建立了包含ASE、激光动力学和光腔动力学的耦合模型,并利用薄片激光器的稳定腔实验验证了模型的可行性。利用该模型研究了谐振腔中ASE与主激光的竞争,指出ASE的存在提高了激光器的起振阈值,但不影响其斜率效率。比较分析了不同ASE抑制措施的效果,并给出了薄片稳腔激光器中ASE效应可忽略的判据。将追迹法与非稳腔Fox-Li迭代相结合研究了腔内ASE和激光振荡的瞬态特性,指出ASE的存在对激光起振阶段的弛豫振荡具有抑制作用,缩短了弛豫时间。另一方面,能否有效抑制与校正腔内畸变成为决定非稳腔式HESSL光束质量定标放大能力的关键。腔内相差校正的前提是正确认识光腔在含畸变条件下的模式演化规律。因此,本文首先对含畸变非稳腔的本征模式进行了理论研究。发展了一套含畸变光学谐振腔的模式分析方法——本征模展开方法（EME）,该方法利用一组正交完备基将光腔的本征方程转化为基函数空间的本征值问题,通过数值求解该本征方程即可得到光腔的本征模场。利用该方法研究了含强畸变非稳腔的模式特征,结果表明其本征模式之间不具备正交性,进而从理论上指出在强畸变条件下非稳腔需采取腔内自适应光学校正的必要性。比较分析了变折射率耦合输出镜非稳腔（GRM-UR）和传统非稳腔（TUR）的本征模式特征。研究发现,虽然GRM-UR的起振阂值要低于TUR,但在含强畸变时GRM-UR的光束质量比TUR要差,这主要是因为前者的腔内光子寿命更长,从而使得相差累积效应严重所致。此外,强畸变使得非稳腔内形成一种称为“局域模式”的类稳腔振荡,这可能是腔内元件出现局部损伤的起源。在对含畸变非稳腔的模式特征充分认识的基础上,开展了腔内自适应光学（ICAO）相差校正算法的理论与实验研究。首先分析了几何光学近似下腔内相差主动补偿算法的局限性；进而提出了一种现实可行的、基于“同光路探测”+“共轭补偿”+“松弛迭代”的ICAO校正算法——“往返探测法”；通过非稳腔动力学模拟和本征模式分析方法从理论上证明了该算法的可行性,并分别利用无源腔和低热有源腔开展了实验验证工作。结果表明：该算法探测光路简单、具有较好的收敛性和稳定性,不仅可以有效地补偿腔内的固有相差,而且显着地改善了激光的光束质量。该研究为非稳腔式HESSL的ICAO校正提供了一条新思路。上述关于非稳腔的模式特征与相差校正的讨论均基于稳态理论。进一步的研究发现,非稳腔在热光强耦合条件下可能引起腔内热致畸变与激光模式的瞬态演化行为。本文针对非稳腔式HESSL中可能存在的横向模式不稳定（TMI）现象开展了理论研究。TMI在物理上起源于热-光-热反馈机制与非稳腔激光非对称提取特性的耦合相互作用。通过对三种HESSL——Nd:YAG薄片激光器（Nd:YAG-TDL）、Yb:YAG薄片激光器（Yb:YAG-TDL）和直接液冷薄板条激光器（DLC-TSL）中不同的光-热耦合反馈机制进行分析,指出在高泵浦加载条件下光热强耦合作用可能引起类似高能光纤激光中的激光输出不稳定现象。利用包含激光动力学、热光动力学与光腔动力学的耦合模型,分别研究了三种激光器中的TMI。结果表明：在Nd:YAG-TDL和b:YAG -TDL中,增益饱和效应会抑制热光耦合,TMI只出现在特定参数范围,通过选取合适的运行参数可以避免其发生；而在DLC-TSL中由于没有抑制冷却液对激光吸收的反馈机制,TMI具有明显的阈值特征,只能通过减小液体对激光的吸收产热来避免。由于TMI的产生并不需要引入任何噪声,因此可认为是非稳腔式HESSL的本征特性。利用Nd:YAG-TDL的非稳腔出光实验定性验证了TMI的存在性。本论文对制约非稳腔式HESSL功率与光束质量定标放大的主要因素进行了较深入地理论与实验研究,揭示了其中多种耦合动力学过程的物理演化规律,并对可能采取的解决措施进行了探讨,研究成果有望为此类激光器的优化设计提供一定的参考。
王龙辉[5]（2015）在《基于全息光学元件的室内可见光通信光学接收天线研究》文中提出室内照明通信系统也称为室内可见光通信（Visible Light Communication，VLC）系统，是近年来发展起来的基于白光LED（Light Emitting Diode）的室内无线通信技术，该技术安全节能，无电磁干扰，不需要竞争电磁频谱，在一些特定的场合具有很强的实用性。全息光学元件相较于普通光学元件而言，具有性能好、价格低、易制作、重量轻等诸多优点，并且可以集成多种光学功能，因此，本文提出了一种基于全息光学元件室内可见光通信光学接收天线的设计和制作方法。利用干涉和衍射原理在全息材料上制成具有聚集光束和滤除环境光双重功能的全息光学接收天线，通过耦合波理论与K矢量闭合法分析了这种新型光学接收天线的角度选择性、波长选择性以及任意点的衍射效率，最后对其进行了实验验证。本文的主要研究内容如下：1、分析了室内VLC的关键技术，介绍了目前室内VLC系统中光学接收天线种类以及存在的不足，说明本课题的研究意义所在。2、根据全息光学成像的特点与原理提出了全息光学接收天线的设计思路，即采用离轴反射式系统，以平面参考光波与会聚球面信号光波在全息光致聚合物材料上发生干涉完成记录，形成的全息图称之为全息光学接收天线。3、一方面，由K矢量闭合法推导分析了全息光学接收天线内部条纹的整体分布情况以及任意点处条纹矢量的大小和方向；另一方面，由Kogelnik耦合波理论推导分析了全息光学接收天线的三个性能指标，即角度选择性、波长选择性和衍射效率，并且对其进行了模拟仿真分析。4、详细介绍了制作全息光学接收天线的具体记录实验过程，并且对其进行了白光LED光源再现验证，发现试验验证与理论分析的结果相一致，即在记录时信号光的会聚点处形成一束单色会聚光斑。最后，对全息光学接收天线的性能进行了测试分析，结果表明，利用光致聚合物制成的全息光学接收天线可以用于室内可见光通信系统中。
谢辰[6]（2012）在《锁模光纤激光系统产生高功率高能量飞秒脉冲的研究》文中指出随着科学技术的发展，各种应用对更高单脉冲能量的超短脉冲光纤锁模激光器提出了要求。基于掺镱（Yb）大模场面积光子晶体光纤构建高功率高能量激光器是一种非常有效的解决方案，本论文基于上述光纤通过利用光纤中的非线性偏振旋转（NPR）效应的等效饱和吸收作用实现被动锁模，避免了以往半导体饱和吸收镜易受热影响而遭到破坏这一不利因素，构建成功了几种能够直接输出瓦量级平均功率、对应百纳焦耳量级单脉冲能量的锁模光纤激光器，同时对相应激光器进行了动力学过程的研究。另一方面，针对光纤放大系统开展了时间和空间整形的研究，提高了放大系统输出脉冲的质量。本论文的工作可以概括为以下几个部分。1.简要介绍了锁模光纤激光器发展的历史，并阐述了锁模光纤激光器所涉及的各种物理效应以及相应的求解腔内脉冲动力学过程的数值计算方法。2.基于高斯光束的ABCD矩阵方法分别设计了两种基于多通单元（MPC）的高耦合效率光纤激光谐振腔，且按照理论设计构建了相关的激光器，实验结果非常吻合理论预期。3.利用第2部分设计的基于MPC的高耦合效率光纤激光谐振腔，分别在正色散域和负色散域内成功构建了输出高功率、高脉冲能量的飞秒激光器。其中，在全正色散域内所构建的耗散孤子锁模激光器能够输出的单脉冲能量高达314nJ（平均功率4.9W），腔外压缩后的脉宽达到75fs，对应峰值功率达到3MW；进一步基于此进行了腔外脉冲的展谱和压缩工作，获得了能量为64nJ、脉宽为25fs的脉冲（平均功率1W），对应峰值功率超过2MW。在负色散域内所构建的的放大相似子锁模光纤激光器能够输出的单脉冲能量达到137n（J平均功率2.1W），去啁啾后的脉宽达到44fs，对应峰值功率达到了2MW。4.设计了一种基于光纤的集成化贝塞尔光束整形器，并以此构建了能够直接输出贝塞尔脉冲的高能量、高功率光纤放大系统。该系统直接输出的最高功率达到18.7W、对应脉冲能量为329nJ的贝塞尔脉冲。通过在系统内对种子光进行简单的滤波整形，能够获得非常干净的去啁啾脉冲，且脉宽达到38fs，脉冲能量达到248nJ，对应的峰值光强达到10GW/cm2量级。5.针对光纤放大系统中遇到的高阶色散不易匹配问题，设计了一种基于GT镜多通单元和光栅对的矢量色散补偿方案以补偿放大系统输出脉冲的高阶色散啁啾。该补偿系统有效抑制了高功率高能量光纤激光放大系统输出脉冲的非线性啁啾基底，并获得了脉宽44fs、单脉冲能量531nJ、峰值功率超过10.8MW的超短脉冲。
李显利[7]（2010）在《光学反馈系统及其光学仿射变换研究》文中指出光学信息系统具有并行处理信息的优势,其速度远高于电子计算机的处理速度,但它一直受光学器件的技术和精度制约,系统存在相干噪声大、稳定性差、调节困难等缺点,因而导致信息光学技术在高精度处理方面多年来发展缓慢。近年来涌现的新技术使相干光信息处理系统取得突破性的进展成为可能。其一,具有高精度、高分辨率的纯相位光学调制器面世使得调节相干光的波前相位成为可能,由此可真正实现全光并行负反馈系统。其二,大截面光纤传像束和基于三维MEMS（微机电系统）技术的光交叉连接器问世,可实现参数可调的集成仿射线性变换并进而实现二维图像迭代函数系统（IFS）。首先,论文从原有的光学反馈系统出发,分析了二维光学负反馈实现的可能,构建了基本的光学负反馈系统。其次,讨论了两种特殊的迭代函数系统,提出了用光学方法实现迭代函数系统的思想,图像迭代函数系统从本质上说是一个二维反馈系统,通过全光实现二维迭代函数系统,可以提高系统抗干扰能力和计算速度。再次,进行了常见光学仿射变换实验,鉴于实验具有调节困难、精度低、灵活性差和稳定性差等缺点,本文提出了基于光纤传像束和MEMS（微机电系统）光交叉连接的方法,通过利用MEMS光交叉连接可以实现任意端口间的交换特性,与光纤传像束结合能够用光学方法实现任意仿射变换。克服了上述问题。光学实验与数字仿真实验的对比有力地证实了该方法的优越性。随着大截面光纤传像束和MEMS技术的光交叉连接的进一步发展,有望提高并行图像处理系统的速度、精度、稳定性等方面获得突破。目前用光纤传像束和MEMS光交叉连接实现任意仿射变换还存在分辨率不够高和对图像离散化等问题,我们可以利用透镜组实现缩放来提高分辨率,但灵活性稍差。因此,在提高系统分辨率方面还值得深入研究,以进一步提高系统精度。
秦应雄[8]（2008）在《大增益区高功率激光谐振腔的研究》文中研究表明激光谐振腔是激光系统的核心部件,合理的谐振腔设计可以提高输出功率和改善光束质量。为了获得高功率和高光束质量的激光输出,论文对大增益区激光谐振腔进行了理论和实验研究。论文的主要内容包括:（1）建立了大菲涅尔系数激光谐振腔模式的数值计算模型,分析了不同有限元离散方法对模式计算精度和效率的影响,提出了一种等间距等面积的有限元离散方法。同时,提出了大菲涅尔系数激光谐振腔横模竞争占优模式判别方法,即光腔传输矩阵特征值γ的绝对值与激光光斑有效面积系数η0.05的乘积为模式鉴别因子σ,模式鉴别因子σ大的模式竞争占优势,并在多种激光谐振腔实验中验证了该方法的正确性。通过一个特定的光学聚焦系统,利用柯林斯公式建立了计算输出光束质量参数（包括聚焦光斑半径、光束远场发散角、M2因子等）的数值模型。（2）建立了一种基于二维衍射积分方程的非圆形光阑激光谐振腔的理论模型,方形光阑激光谐振腔的模式计算结果表明,除了存在分离变量方法获得规则分布模式外,还存在分离变量方法不能得到的旋转对称分布模式、十字架形分布模式和对角线对称分布模式。理论和实验研究了方形光阑、矩形光阑和三角形光阑激光谐振腔的光束特性,分别获得了TEM99模方形光斑、TEM0-11模矩形光斑和六边形光斑。对28mm×28mm方形光阑和直径为28mm圆形光阑进行了比较实验,在不增加发散角的情况下,方形光阑的激光输出功率高,在45#钢的激光相变淬火中获得了更加均匀的相变硬化区。（3）提出了一类全新的环形凹面镜激光谐振腔,系统地研究了不同光阑半径、不同曲率半径对输出光束的影响,并与平凹稳定腔进行比较。对于腔长为3m,曲率半径为15m的环形凹面镜激光谐振腔,当光阑半径为16mm时,菲涅尔系数高达8左右,获得了高光束质量的环形分布光束,其M2因子为1.1613,光束远场发散角（全角）为0.75mrad。环形凹面镜曲率半径变化对输出光束的光斑尺寸、远场发散角、聚焦特性,以及M2因子等影响不大。而当平凹稳定腔的反射镜曲率半径由10m变化到50m时,输出光束模式由TEM04模变化为TEM01模。（4）在2kW横流CO2激光器上进行了的相同光阑尺寸的环形凹面镜激光谐振腔、平凹稳定腔和平行平面腔的对比实验,在5A的放电电流激励下,分别获得了1820W的环形分布光束、1860W的TEM06模光斑和1000W的近似TEM03模光斑。环形分布光束以1m/min的扫描速度进行不锈钢的焊接,焊接熔深超过2.4mm。而平凹稳定腔和平行平面腔的输出光束不能进行深穿透焊接。（5）理论和实验研究了高功率横流CO2激光器折叠腔低阶模输出光束特性,提出了外桥内腔式折叠腔的动态补偿调整方法,解决了光腔失调问题,开发了高稳定性的N型三折激光谐振腔,成功应用于汽车安全气囊气体发生器三工位激光焊接系统中。
黄战华,程红飞,蔡怀宇,赵海山,张尹馨[9]（2005）在《变折射率介质中光线追迹通用算法的研究》文中认为基于几何光学的光线折射和反射原理提出了变折射率介质中的光线追迹算法,给出了在光线追迹过程中进行递推的反射光线和折射光线的方向余弦方程;解决了空间中法线的确定和光线回转等问题。最后通过对多种不同的存在解析解的特殊折射率分布的数值解值和解析解值的比较,验证了算法的正确性,并且讨论了应用算法时应该注意的问题和算法中还有待解决的问题。该算法不但具有广泛的适用性,基本不受折射率分布的制约,而且其数值解精度达10-5。该算法在变折射率介质的光学设计和空间成像补偿等方面有着广阔的应用前景。
陈西园[10]（2004）在《全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟》文中研究指明提出采用特征矩阵的方法研究全息反射镜 （HM）的特性。在矩阵建立过程中考虑了介质折射率是连续变化的 ,并且根据全息介质的特性采用小波数近似 ,同时充分利用了光栅结构的周期性特点。该方法模型简单 ,物理意义直观、明确 ,并且只要增加细分层数值 ,或将幂级数展开到波数k的更高阶次 ,就可以提高计算精度。该方法不受“近布拉格入射”条件的限制 ,光栅周围的不同介质只要附加相应的特性矩阵就可以解决。对不同厚度、不同折射率调制度的全息光栅的反射率、角度选择性以及波长选择性给出了数值模拟
二、全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟（论文提纲范文）
（1）可见光通信网络的高能效传输机理的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 2 可见光通信系统基本原理的介绍 |
| 2.1 可见光通信系统模型 |
| 2.2 发送端LED的基本特性 |
| 2.3 可见光通信信道模型 |
| 2.4 接收端光电探测器的基本特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 SISO和MISO可见光通信系统的能效分析 |
| 3.1 可见光通信系统功耗分析 |
| 3.2 SISO可见光通信系统能效分析 |
| 3.3 MISO可见光通信系统能效分析 |
| 3.4 系统仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于NOMA的可见光广播网络能效分析 |
| 4.1 NOMAVLC广播网络用户可达速率 |
| 4.2 NOMAVLC广播网络表达式 |
| 4.3 NOMAVLC广播网络最优能效分析 |
| 4.4 NOMAVLC广播网络仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）连续波环形腔震衰减光谱测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景介绍 |
| 1.2 吸收光谱学的研究方法 |
| 1.3 腔哀荡光谱的产生及发展 |
| 1.3.1 腔衰荡光谱测量系统的组成及原理 |
| 1.3.2 气体吸收光谱学 |
| 1.3.3 光谱数据库概述 |
| 1.4 腔衰荡光谱技术的研究现状 |
| 1.4.1 国外腔衰荡仪器发展 |
| 1.4.2 国内相关仪器的研究发展概况 |
| 1.5 本文的选题依据和论文安排 |
| 第2章 连续波环形腔衰荡技术中相关问题的理论分析 |
| 2.1 连续波环形腔衰荡法的原理推导及数值模拟 |
| 2.1.1 基于三角形环形谐振腔气体吸收理论 |
| 2.1.2 测量灵敏度与精度 |
| 2.2 腔衰荡光谱的叠加原理 |
| 2.2.1 单模脉冲光谱入射情况 |
| 2.2.2 与模式匹配对应的光学叠加原理 |
| 2.2.3 激发光源脉冲长度限制 |
| 2.3 环形谐振腔几何特性对腔衰荡法测量的影响 |
| 2.3.1 三角形环形腔内光束特性分析 |
| 2.3.2 三角形无源谐振腔谐振频率求解 |
| 2.3.3 三角形环形谐振腔本征模式频率特性分布 |
| 2.3.4 三角形环形谐振腔的偏振特性 |
| 2.4 激光与无源腔间的模式匹配理论 |
| 2.4.1 方形镜谐振腔本征模式的特性 |
| 2.4.2 激光器出射光耦合进谐振腔时的振幅关系 |
| 2.4.3 激光器与谐振腔光束匹配的失调分析 |
| 2.5 环形谐振腔光场分布特性 |
| 2.5.1 腔内循环光场 |
| 2.5.2 输出镜透射光场 |
| 2.5.3 耦合镜反射光场 |
| 2.5.4 谐振腔的阻抗匹配 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 连续波环形腔衰荡光谱测量系统的设计 |
| 3.1 连续波环形腔衰荡测量系统的确定及说明 |
| 3.2 连续波环形腔衰荡测量控制系统设计 |
| 3.2.1 光源的调节方式 |
| 3.2.2 控制系统测量过程说明 |
| 3.3 连续波环形腔衰荡事件建立与测量的基本方法 |
| 3.3.1 扫描光学谐振腔长法 |
| 3.3.2 扫描激光器频率 |
| 3.3.3 同时调节激光器与腔长度的方法 |
| 3.3.4 实验选定的测量过程以及调节腔长的方案 |
| 3.4 提高仪器光谱测量系统性能的数据处理方法 |
| 3.5 电子学系统设计 |
| 3.5.1 激光器控制单元 |
| 3.5.2 腔长控制单元 |
| 3.5.3 光电探测单元 |
| 3.5.4 衰荡时间测量单元 |
| 3.5.5 数据存储单元 |
| 3.6 软件系统设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 连续波环形腔衰荡光谱系统的搭建与装调 |
| 4.1 连续波环形腔衰荡光谱测量系统的实现 |
| 4.1.1 激光器 |
| 4.1.2 激光器控制要求 |
| 4.1.3 波长计 |
| 4.1.4 光学谐振腔及腔镜 |
| 4.1.5 探测器 |
| 4.1.6 PZT及其控制器 |
| 4.1.7 数据采集卡 |
| 4.2 激光器相关性能测试 |
| 4.2.1 波长计测量激光器的结果测试 |
| 4.2.2 激光器稳定性测试 |
| 4.3 谐振腔的软件模拟结果分析 |
| 4.3.1 软件分析理论依据回顾 |
| 4.3.2 光路的建立及本征模式的分析 |
| 4.3.3 镜子尺寸的大小限制 |
| 4.3.4 腔长对腔内光束特性的影响 |
| 4.3.5 镜子角度偏移的影响 |
| 4.4 环形谐振腔装调分析 |
| 4.4.1 腔轴位置的理论分析 |
| 4.4.2 含球面镜的三角形谐振腔的闭合光轴的建模分析 |
| 4.4.3 含球面镜的环形谐振腔的闭合光轴的建模分析 |
| 4.4.4 测量系统光路的搭建 |
| 4.5.光路模式匹配情况检测方法及实验装置 |
| 4.5.1 F-P干涉仪扫描方法 |
| 4.5.2 采用象限仪探测器的方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 连续波环形腔衰荡光谱测量中的影响因素分析 |
| 5.1 腔长调谐速度对测量结果的影响分析 |
| 5.2 激光器带宽特性对测量结果的影响 |
| 5.3 压强对测量精度的影响 |
| 5.3.1 理论分析 |
| 5.3.2 目标气体谱段及最佳压强的选择 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 连续波环形腔衰荡光谱系统测试与实验 |
| 6.1 连续波腔衰荡光谱系统的结构及性能 |
| 6.1.1 测量系统构成 |
| 6.1.2 模拟时间常数测量-数字化方法 |
| 6.2 连续波腔衰荡光谱系统对甲烷吸收光谱的测量与分析 |
| 6.2.1 测量数据处理说明 |
| 6.2.2 镜子反射率的测量 |
| 6.2.3 气体浓度测量分析 |
| 6.3 测量误差分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（3）TDICCD空间相机摆扫成像像移匹配残差估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间相机研究现状 |
| 1.2.2 像移补偿现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 TDICCD空间相机摆扫成像模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TDICCD介绍 |
| 2.2.1 TDICCD工作原理 |
| 2.2.2 偏流角产生原因 |
| 2.2.3 摆扫相机成像方式 |
| 2.3 TDICCD空间相机摆扫成像模型 |
| 2.3.1 齐次坐标变换及光学反射矢量 |
| 2.3.2 摆扫模型坐标系定义 |
| 2.3.3 像移速度参数定义 |
| 2.3.4 摆扫成像模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 摆扫成像像移速度模型的正确性与合理性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摆扫成像与侧摆侧摆成像工作方式分析 |
| 3.3 参数设定 |
| 3.3.1 轨道姿态等参数的设定 |
| 3.3.2 摆镜角速度的设定 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.4.1 模型的正确性 |
| 3.4.2 模型的合理性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 摆镜角速度残差对成像的影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 像移匹配残差要求的确定 |
| 4.3 像移速度矢匹配残差 |
| 4.3.1 误差分配 |
| 4.3.2 像移速度匹配残差 |
| 4.4 MTF质量评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 摆镜角速度预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 摆镜角速度的预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（4）非稳腔式高能固体激光器中的耦合动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 高能固体激光器的发展现状 |
| 1.1.1 高能固体激光功率放大器发展现状 |
| 1.1.2 非稳腔式高能固体激光器发展现状 |
| 1.1.3 非稳腔式高能固体激光器定标放大面临的主要问题 |
| 1.2 非稳腔式高能固体激光器中的耦合动力学过程 |
| 1.2.1 自发辐射放大 |
| 1.2.2 含畸变非稳腔的模式特征及腔内自适应光学校正 |
| 1.2.3 固体激光中的光热耦合 |
| 1.3 论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 谐振腔式高能固体激光器中的自发辐射放大 |
| 2.1 固体介质中自发辐射放大现象的理论描述 |
| 2.2 薄片介质中自发辐射放大的两种模型 |
| 2.2.1 光线追迹方法 |
| 2.2.2 体积分方法 |
| 2.3 光学谐振腔中的自发辐射放大及其影响 |
| 2.3.1 激光动力学 |
| 2.3.2 光腔动力学 |
| 2.3.3 自发辐射放大-光腔耦合模型的实验验证 |
| 2.3.4 自发辐射放大对谐振腔功率定标放大的影响 |
| 2.3.5 谐振腔中自发辐射放大的瞬态演化行为 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 含畸变光学非稳腔的本征模式分析 |
| 3.1 含畸变光学谐振腔的本征模展开方法研究 |
| 3.1.1 光学谐振腔本征模展开方法的理论模型 |
| 3.1.2 本征模展开方法基函数的选择及算法实现 |
| 3.2 含畸变非稳腔的本征模式分析 |
| 3.2.1 传统非稳腔的本征模式特征 |
| 3.2.2 变反射率输出镜非稳腔的本征模式特征 |
| 3.3 变反射率输出镜非稳腔激光器的输出特性研究 |
| 3.3.1 增益阈值特性研究 |
| 3.3.2 光束质量特性研究 |
| 3.3.3 局域模式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含畸变光学非稳腔的腔内自适应光学校正 |
| 4.1 腔内自适应光学校正算法理论研究 |
| 4.1.1 基于几何光学近似的腔内自适应光学校正算法 |
| 4.1.2 基于往返探测的腔内自适应光学校正算法 |
| 4.2 腔内自适应光学校正算法实验研究 |
| 4.2.1 无源腔腔内自适应光学校正实验 |
| 4.2.2 低热有源腔腔内自适应光学校正实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 非稳腔式高能固体激光器中的横模不稳定性 |
| 5.1 理论模型 |
| 5.1.1 Nd:YAG激光器中的光-热反馈机制 |
| 5.1.2 Yb:YAG激光器中的光-热反馈机制 |
| 5.1.3 直接液冷固体激光器中的光-热反馈机制 |
| 5.2 大口径非稳腔中的横向模式不稳定性 |
| 5.2.1 薄片激光器中的横向模式不稳定性 |
| 5.2.2 直接液冷固体激光器中的横向模式不稳定性 |
| 5.2.3 横向模式不稳定存在性的半解析验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要研究成果 |
| 6.2 论文的研究特色 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表文章 |
（5）基于全息光学元件的室内可见光通信光学接收天线研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.3 室内 VLC 研究中的关键技术 |
| 1.3.1 LED 阵列光源的选择与布局 |
| 1.3.2 改善室内 VLC 系统性能的方法 |
| 1.3.3 室内 VLC 系统光学接收天线 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 室内 VLC 系统中白光 LED 和链路信道特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LED 光源 |
| 2.2.1 LED 的历史 |
| 2.2.2 LED 的发光原理 |
| 2.2.3 LED 的基本结构 |
| 2.2.4 白光 LED 的实现方法 |
| 2.2.5 白光 LED 的辐射模式 |
| 2.3 室内 VLC 系统 |
| 2.3.1 定向式视距链路与非定向式视距链路 |
| 2.3.2 室内 VLC 信道分析 |
| 第3章 全息光学元件的耦合波理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全息光学元件 |
| 3.2.1 全息术的历史和发展阶段 |
| 3.2.2 全息光学的基本成像原理和特点 |
| 3.3 全息图的基本干涉场 |
| 3.3.1 平面波与平面波的干涉场 |
| 3.3.2 平面波与发散球面波的干涉场 |
| 3.3.3 平面波与会聚球面波的干涉场 |
| 3.3.4 发散球面波与发散球面波的干涉场 |
| 3.3.5 会聚球面波与会聚球面波的干涉场 |
| 3.3.6 发散球面波与会聚球面波的干涉场 |
| 3.4 耦合波理论 |
| 3.4.1 Bragg 定律 |
| 3.4.2 K 矢量闭合分析法 |
| 3.4.3 全息光学元件的衍射效率 |
| 第4章 全息光学接收天线的设计与性能仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全息光学接收天线的设计原理 |
| 4.3 全息光学接收天线性能的理论分析 |
| 4.3.1 角度选择性和波长选择性 |
| 4.3.2 衍射效率 |
| 4.4 性能模拟仿真 |
| 4.4.1 全息反射镜的角度选择性 |
| 4.4.2 全息反射镜的波长选择性 |
| 4.4.3 全息反射镜的衍射效率 |
| 第5章 全息光学接收天线的制作与实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验仪器的选取 |
| 5.3 全息记录材料分类 |
| 5.3.1 卤化银乳胶 |
| 5.3.2 重铬酸盐明胶 |
| 5.3.3 光致聚合物 |
| 5.4 全息材料厚度的选择 |
| 5.5 制作光路的工作流程 |
| 5.6 白光 LED 光源再现过程 |
| 5.7 全息光学接收天线的测试 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 未来研究工作的建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（6）锁模光纤激光系统产生高功率高能量飞秒脉冲的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锁模光纤激光器 |
| 1.1.1 锁模光纤激光器中的几种锁模域 |
| 1.1.2 用于高能量锁模光纤激光器的几种大模场面积光纤 |
| 1.2 锁模光纤激光振荡器的研究进展 |
| 1.2.1 锁模光纤激光振荡器输出的脉冲能量研究进展 |
| 1.2.2 锁模光纤激光振荡器输出的短脉冲研究进展 |
| 1.3 选题的意义、研究内容和主要创新点 |
| 第二章 锁模光纤激光器的理论基础及数值模拟 |
| 2.1 脉冲在光纤内的非线性传输方程 |
| 2.1.1 付立叶变换简介 |
| 2.1.2 含有增益的脉冲传输方程 |
| 2.2 分步付立叶方法 |
| 2.2.1 分步付立叶方法中的线性计算过程 |
| 2.2.2 分步付立叶方法中的非线性计算过程 |
| 2.2.3 分步付立叶方法 |
| 2.3 锁模光纤激光器中的物理过程以及数值模拟 |
| 2.3.1 色散作用 |
| 2.3.2 非线性作用 |
| 2.3.3 增益机制 |
| 2.3.4 饱和吸收作用 |
| 2.3.5 正负色散域内脉冲的非线性传输 |
| 2.3.6 耗散机制 |
| 2.3.7 锁模光纤激光器腔内脉冲动力学模拟 |
| 本章小结 |
| 第三章 基于多通单元的腔耦合设计 |
| 3.1 高斯光束与多通单元 |
| 3.1.1 高斯光束 |
| 3.1.2 多通单元 |
| 3.2 基于多通单元的线型腔耦合设计 |
| 3.2.1 衡量线型腔耦合品质的标准 |
| 3.2.2 线型腔耦合设计分析 |
| 3.2.3 实验结果 |
| 3.3 基于多通单元的环型腔耦合设计 |
| 3.3.1 衡量环型腔耦合品质的标准 |
| 3.3.2 环型腔耦合设计分析与实验结果 |
| 本章小结 |
| 第四章 正色散域内的高能量锁模光纤激光振荡器 |
| 4.1 高能量全正色散耗散孤子锁模光纤激光器 |
| 4.1.1 基于多通单元的高能量全正色散耗散孤子锁模光纤激光器 |
| 4.1.2 利用高能量全正色散耗散孤子锁模光纤激光器产生 25 fs 脉冲 |
| 4.1.3 不同滤波器带宽的高能量全正色散耗散孤子锁模光纤激光器 |
| 4.2 全正色散锁模光纤啁啾脉冲振荡器 |
| 4.2.1 锁模光纤啁啾脉冲振荡器的模拟 |
| 4.2.2 基于 GT 镜的光纤啁啾振荡器初步实验结果 |
| 本章小结 |
| 第五章 负色散域内的高能量锁模光纤激光振荡器 |
| 5.1 孤子锁模光纤激光振荡器 |
| 5.1.1 基于 GT 镜和 SESAM 的孤子锁模光纤激光器 |
| 5.1.2 基于 NPR 的孤子锁模光纤激光振荡器 |
| 5.2 负色散域内的放大相似子光纤激光振荡器 |
| 5.2.1 放大相似子光纤激光器 |
| 5.2.2 基于 LMA-PCF 的高能量放大器相似子锁模光纤激光器 |
| 5.2.3 两种锁模状态的腔内动力学 |
| 本章小结 |
| 第六章 时空整形的高功率光纤激光放大系统 |
| 6.1 空间整形的贝塞尔脉冲光纤激光系统 |
| 6.1.1 贝塞尔光束简介 |
| 6.1.2 贝塞尔光束的产生方法 |
| 6.1.3 基于光纤的微型负轴锥镜结构 |
| 6.1.4 高功率贝塞尔脉冲光纤激光放大系统 |
| 6.1.5 改进的高功率贝塞尔脉冲光纤激光放大系统 |
| 6.2 时间整形的高阶色散补偿系统 |
| 6.2.1 光栅对色散补偿 |
| 6.2.2 矢量色散补偿原理 |
| 6.2.3 基于多通 GT 镜的矢量色散补偿系统 |
| 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 已发表论文 |
| 已投稿论文 |
| 专利申请情况 |
| 参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）光学反馈系统及其光学仿射变换研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光学信息处理和光计算 |
| 1.3 光学反馈系统 |
| 1.4 迭代函数系统 |
| 1.5 光纤传像束和MEMS 光交叉连接 |
| 1.6 本文研究的目的和研究内容 |
| 2 光学反馈系统 |
| 2.1 总体描述 |
| 2.2 常见的三类反馈系统 |
| 2.2.1 相干光反馈系统 |
| 2.2.2 伪相干反馈系统 |
| 2.2.3 非相干反馈系统 |
| 2.3 液晶光阀应用于光学反馈系统 |
| 2.4 多通道光学反馈系统 |
| 2.5 全光负反馈系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 迭代函数系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 迭代函数系统的基本原理 |
| 3.2.1 仿射变换 |
| 3.2.2 不动点定理和拼贴定理 |
| 3.2.3 收缩仿射变换 |
| 3.3 两种产生分形的光学反馈系统 |
| 3.3.1 光学分形合成器 |
| 3.3.2 基于多重收缩复印机（MRCM）的迭代函数系统 |
| 3.4 全光迭代函数系统 |
| 3.4.1 迭代函数系统的实质是反馈系统 |
| 3.4.2 信息光学系统对并行反馈的需要 |
| 3.4.3 由简单的仿射线性变换组合实现复杂的二维迭代函数系统 |
| 3.4.4 一种全光迭代函数系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光学仿射变换 |
| 4.1 常见的光学仿射变换实验 |
| 4.2 光纤传像束 |
| 4.2.1 光纤传像束的基本原理 |
| 4.2.2 光纤传像束性能指标 |
| 4.2.3 大截面光纤传像束 |
| 4.3 三维MEMS 光交叉连接 |
| 4.3.1 三维MEMS 光交叉连接的结构原理 |
| 4.3.2 三维MEMS 光交叉连接的工作原理 |
| 4.3.3 三维MEMS 光交叉连接的控制方法 |
| 4.3.4 性能指标分析 |
| 4.4 基于MEMS 光交叉连接的光学仿射变换实验 |
| 4.4.1 MEMS 光交叉实现光学仿射变换方法 |
| 4.4.2 Matlab 仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）大增益区高功率激光谐振腔的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 高功率CO_2 激光器的发展概况 |
| 1.2 高功率CO_2 激光器谐振腔的发展趋势 |
| 1.3 激光谐振腔的理论分析方法研究 |
| 1.4 论文的目的、主要工作与结构安排、意义 |
| 2 高功率CO_2 激光器实验系统 |
| 2.1 高功率连续电激励横流CO_2 激光器 |
| 2.2 光束质量检测装置 |
| 2.3 激光焊接系统 |
| 3 大菲涅尔系数激光谐振腔理论计算 |
| 3.1 激光谐振腔的模式计算 |
| 3.2 有限元离散法研究 |
| 3.3 横模竞争占优模式判别方法 |
| 3.4 光束质量参数计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 非圆形光阑激光谐振腔的研究 |
| 4.1 非圆形光阑反射镜之间的距离公式 |
| 4.2 方形光阑、矩形光阑激光谐振腔 |
| 4.3 等边三角形光阑激光谐振腔 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 环行凹面镜激光谐振腔的研究 |
| 5.1 环行凹面反射镜激光谐振腔的模拟 |
| 5.2 环行凹面反射镜激光谐振腔的特性分析 |
| 5.3 环行凹面反射镜激光谐振腔的实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 折叠激光谐振腔及焊接应用研究 |
| 6.1 折叠激光谐振腔的理论分析 |
| 6.2 折叠激光谐振腔的实验研究 |
| 6.3 激光焊接汽车安全气囊气体发生器的工艺研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间授权和申请的发明专利目录 |
| 附录3 攻读博士学位期间参与的科研活动及获奖 |
（10）全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 模型和特征矩阵的建立 |
| 3 数值模拟 |
四、全息反射镜的矩阵分析方法和数值模拟（论文参考文献）
- [1]可见光通信网络的高能效传输机理的研究[D]. 张田田. 中国矿业大学, 2018(02)
- [2]连续波环形腔震衰减光谱测量技术研究[D]. 崔立红. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2016(08)
- [3]TDICCD空间相机摆扫成像像移匹配残差估计[D]. 苗壮. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2015(06)
- [4]非稳腔式高能固体激光器中的耦合动力学研究[D]. 苏华. 中国工程物理研究院, 2015(03)
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