高阶圆柱矢量光场传输特性研究.pdf

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4、他同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了声明并表示了谢意。、．、从：Ｊｆ学位论文作者签名：淹％日期Ｋ学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网、公布本学位论文的部分或全部内容，可采用影印、复印等手段保存汇编本学位论文。学校可Ｗ向国家有关机关或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。（保密论文在解密后遵守此规定），；保保密论文注释；本学位论文属于保密论文密级密期限

5、为年。，学位论文作者签名；、日期；ｔｗｊ日期：Ｍ＾摘要一偏振态是光场的基本特性之，高阶圆柱矢量光场具有空间非均匀分布的偏振态，使其在光慑、微加工、远程传感、空间光通信等各领域具有巨大的应用价值。因此研究高阶圆柱矢量光场的传输特性很有意义，特别是研究高阶圆柱矢量光场在自由空间Ｗ及大气端流中的传输特性将为矢量光场在空间光通信中的应用提供理论基础。本文主要针对高阶圆柱矢量光场在离轴情况下的自由空间传输特性Ｗ及高阶圆往矢量光场在滿流大气中的传输特性展开理论研究与数

6、值模拟。主要创新点包括Ｗ下两个方面：１．推导出离轴髙阶圆柱矢量光场在自由空间传输后电场和光强的解析表达。式，理论研究了离轴对高阶圆柱矢量光场传输特性的影响研究发现传输Ｗ后的一光强分布最后趋于种稳定的能量分布。随着拓扑电荷的增大Ｘ，能量从轴流向。ｙ轴，环形光强分布在ｙ轴方向被断裂成两部分由于离轴情况在矢量光场的产生中常常发生，因此研究结果可Ｗ指导实际工作中高阶圆柱矢量光场的校准，并有助于深入理解离轴情况下矢量光场在自由空间中的动态传输特性。２．推导出部分相干高阶圆柱矢量光场在端流大

7、气中传输后强度和偏振度的解析表达式，理论研究了部分相干高阶圆柱矢量光场在瑞流大气中的传输特性。数值分析了传输距离、大气结构常数、相干长度和拓扑电荷对光场强度分布和偏振特性的影响，研究结果表明増大拓扑电荷越可Ｗ缓和光场强度退化为高斯形态的速度。同样拓扑电荷较大时可Ｗ缓和大气瑞流引起的闪烁。这些研究结果在空间光通信中具有潜在的应用价值。关键词：矢量光场，离轴，端流大气，矢量奇点，传输特性工ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓ打ａｃｔＴｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｔａｔｅｉｓｏ

8、ｎｅｏｆｔｈｅｍｏ巧ｆｉｉｎｄａｍｅｎｔａｌｐｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｐｅｉｃｉｅｌｄｈ－ｏｒｄｅｒｌｉｎｄｒｉｃｌｅｃｏｒｅａｓｓｉａｌｉｆｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｆ．Ｈｉｇｃｙａｖｔｂｍｈａａｔｌｙｎｏｎｕｎｏｒｍｐｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｈａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｏｐｔｉｃａｌｔｗｅｅｚｅｒｓ，