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近年来,对激光经过散射介质的研究越来越深入。其中,对入射光束预调制实现聚焦和成像是具有代表性的工作。入射光束被诸如白色涂料,牛奶或者人体不透明细胞组织散射,出现随机散斑。在这个过程中,入射的相干光束发生多重散射和干涉扭曲了波前,入射光束的相干性遭到破坏。透射光束形成了散射光斑,散射光斑在传输距离大于光波波长时相干性大大消弱。使用自适应光学的方法,利用空间光调制器对入射到散射样品的波前进行调制,实现透射波聚焦。 在本论文中,主要对调制光束的传输和聚焦进行了研究。主要包括以下几个部分: 1.对线偏振涡旋光束强聚焦并让其透过散射介质传输,通过测量其透过率,分析了拓扑荷数和数值孔径对焦点附近光强透过散射介质能力的影响,并进行了理论模拟。结果显示,拓扑荷数增加,数值孔径越大,透过散射介质的能力越好。 2.应用自适应光学的方法,对入射到散射介质的光波波前进行预调制,实现透射光场的聚焦。振幅型空间光调制器上的每个像素点的灰度值决定了入射光束的反射率,通过控制灰度值实现对入射波前振幅分量的控制,补偿散射介质多重散射的影响,实现透射光场特定位置处聚焦。并对影响聚焦效果的因素进行了讨论。 3.提出了一种新型激光模式。Siegman提出了一系列优雅型厄米高斯光束。所谓优雅型厄米高斯光束,即光强表达式中厄米函数表达式和高斯函数表达式中参数一致。借鉴 Siegman的方法,基于笛卡尔坐标,我们提出了优雅型拉盖尔厄米高斯高斯光束。模拟该光束在激光谐振腔中稳定的模式存在,并模拟出传输过程中光束遇到障碍物自重现的过程。