4。3 利用角谱传输算法恢复光束光斑的复振幅分布 26

4。4 本章小结 27

5 利用光强传播方程算法恢复相位及求解复振幅 28

5。1 基本理论 28

5。2 数值模拟 29

5。3 利用光学追迹软件VirtualLab建模仿真 30

5。4 本章小结 30

结  论 32

致  谢 33

参 考 文 献 34

1 绪论

激光（laser）的英文全称为light amplification by simulated emission of radiation，意思为“辐射的手机发光放大” [1]。1960年，美国科学家T。H。梅曼成功研制出世界上第一台红宝石激光器。而后，激光科学技术就开始以高速发展起来。

1。1 研究背景

激光器的发明可以算是二十世纪科技领域中一次质的飞跃。自世界上第一台激光器问世不久，20世纪60年代末，出生于伊朗的美国科学家贾范成功研制出了世界上第一台氦—氖激光器。1962年，世界上第一台半导体激光器（Semiconductor Laser）诞生。1966年，第一台有机染料激光器问世。激光的研究与应用是当今激光高科技发展的一个重要方向。例如，氦—氖激光器是最为常见的气体激光器之一。它具有单色性好、方向性强、使用简便、结构经凑坚固等优点，因而在精密测量、准直、和测距中得到广泛的应用，主要用在全息照相的精密测量、准直定位上。

目前，人们不断的开发研制出各种性能的激光器。高能量激光技术的进展，激光被应用于各种不同的领域，如加工、军事国防、通信、测距、医疗等方面。

激光光学为激光内光路和外光路中的光学元器件。以蒸汽为主和以电为主之后，光为主的第三次工业中包括了激光通信技术、激光加工技术在内的等等科学技术，推动着世界经济格局的微妙变动。日德美三国现如今依然成为了激光产业的主要领导国家。激光在手机制造中的应用有手机屏幕激光切割、手机内构件激光焊接、品牌logo激光打标、激光开孔、激光投影。激光在汽车制造中的应用有激光打标、激光焊接、激光切割、激光视觉检测等。

其实在激光光学领域之中，激光的光束质量一直都是众科学家探索的一个问题。目前，在材料加工、光谱学等领域都需要激光器具有高的平均功率和好的光束质量。激光功率描述了激光制造系统加工能力的可能性。光束质量直接限定了可能实现的加工方法、可能传输的距离、可能获得的焦斑尺寸，以及最终可以获得加工质量。对光的控制是实现产业化应用的前提条件，这三者是激光制造系统的整体要求[2]。论文网

光束质量的评估是一个长期性研究课题。目前，有多种我们可以用来评价光束质量的评价参数，其中包括光是质量因子。早在上个世纪60年代，科学家们就已经着手研究激光光束质量评价问题了。上个世纪90年代初，Siegman提出使用基于强度二阶矩的来表示激光光束质量。21世纪，激光领域飞速发展，对激光的光束质量要求越来越高，光束质量检测可谓是前景广阔。

图1。1光束质量评价参数

1。2 国内外研究现状

1。2。1 基于机械扫描法的光束质量分析仪

1。1。2 基于CCD面阵探测器的光束质量分析仪

1。3 研究内容和结构安排