[发明专利]部分空间部分时间相干脉冲光源的时空自分裂产生方法

权利要求书

1.一种部分空间部分时间相干脉冲光源的时空自分裂产生方法，其特征在于：所述方法包括：在空间域和时间域构建部分空间部分时间相干脉冲光源的互相干函数；

将该互相干函数代入广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式；

利用上述公式，得到部分空间部分时间相干脉冲光源在空间任意位置z处的互相干函数的表达式；

两个空间点和两个时刻点重叠得到部分空间部分时间相干脉冲光源的时空强度表达式；

部分空间部分时间相干脉冲光源的时空强度在色散介质中传输出现时空自分裂现象；

互相干函数的表达式为空间域和时间域乘积的形式；空间域的互相干函数具有余弦高斯相关分布形式；时间域的互相干函数具有拉盖尔高斯相关分布形式；

部分空间部分时间相干脉冲光源的互相干函数为：

Γ₀(ρ₁,τ₁；ρ₂,τ₂)＝S(ρ₁,ρ₂)T(τ₁,τ₂)，(1)；

式(1)中：

式(1)、(2)和(3)中：

ρ₁和ρ₂表示二维横向坐标矢量，ρ₁＝(x′₁，y′₁)，ρ₂＝(x′₂,y′₂)，

τ₁和τ₂表示两个时刻点，

cos(·)为余弦函数，m是阶数，

L_n(·)为n阶拉盖尔多项式，

ω₀表示脉冲载波频率，

w₀和δ分别表示方均根束宽和空间相干长度，

T₀和T_C分别表示脉冲宽度和脉冲时间相干长度。

2.根据权利要求1所述的部分空间部分时间相干脉冲光源的时空自分裂产生方法，其特征在于：将色散介质中光学系统的ABCD矩阵分别构建为空间域和时间域的形式。

3.根据权利要求2所述的部分空间部分时间相干脉冲光源的时空自分裂产生方法，其特征在于：考虑该脉冲光源在ABCD光学系统中的传输问题，在时间空间域中，广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式为：

式(4)中：

t₁和t₂分别表示任意两个时刻点，

k(ω)表示波数，k(ω)＝n(ω)ω/c，

n(ω)表示介质折射率，

ω表示光波频率，

c表示真空中光速，

r₁和r₂表示z处的位置矢量，r₁＝(x₁，y₁)，r₂＝(x₂，y₂)，

A_S、B_S和D_S表示空间域ABCD光学系统的变换矩阵元，

A_T、B_T和D_T表示时间域ABCD光学系统的变换矩阵元。