| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 随机散射光场的研究背景与意义 | 第12-14页 |
| 1.2 随机抽样和随机波前调制在波前测量中的应用 | 第14-16页 |
| 1.3 随机无衍射光束 | 第16-17页 |
| 1.4 随机散射介质的透射特性表征 | 第17-20页 |
| 1.5 透过随机散射介质的波前调控 | 第20-27页 |
| 1.5.1 透过散射介质的聚焦与成像 | 第20-22页 |
| 1.5.2 透过散射介质的任意复光场聚焦 | 第22-24页 |
| 1.5.3 透过散射介质的矢量光束聚焦 | 第24-27页 |
| 1.6 本论文的主要研究内容和安排 | 第27-30页 |
| 第二章 光在均匀和非均匀介质中的衍射传输及其数值计算方法 | 第30-44页 |
| 2.1 光的标量衍射理论及其在均匀介质中衍射光场的数值计算 | 第30-38页 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程和亥姆霍兹方程 | 第30-32页 |
| 2.1.2 菲涅尔衍射积分和夫琅禾费衍射积分公式 | 第32-33页 |
| 2.1.3 角谱理论 | 第33-35页 |
| 2.1.4 衍射光场的数值模拟方法 | 第35-38页 |
| 2.2 光在非均匀介质中的传输理论与数值模拟方法 | 第38-42页 |
| 2.2.1 光在非均匀介质中传输的基本理论 | 第38-39页 |
| 2.2.2 光在非均匀介质中传输的多相位屏法 | 第39-41页 |
| 2.2.3 拉盖尔-高斯涡旋光束在大气湍流中的传输 | 第41-42页 |
| 2.3 小结 | 第42-44页 |
| 第三章 随机散射光场的衍射特性与奇异性研究 | 第44-60页 |
| 3.1 相位奇点和光学涡旋的基本理论 | 第44-48页 |
| 3.1.1 相位奇点的定义与数值计算 | 第44-46页 |
| 3.1.2 光学涡旋 | 第46-47页 |
| 3.1.3 光学涡旋传输过程中轨道角动量与相位奇点的统计关系 | 第47-48页 |
| 3.2 随机散射光场中的相位奇点及其衍射特性 | 第48-51页 |
| 3.3 偏振散射光场中偏振奇点的定义与数值计算 | 第51-57页 |
| 3.3.1 琼斯矢量 | 第51-52页 |
| 3.3.2 斯托克斯矢量 | 第52-54页 |
| 3.3.3 偏振随机散射光场中偏振奇点的定义与数值计算 | 第54-57页 |
| 3.4 小结 | 第57-60页 |
| 第四章 基于随机抽样的无透镜波前测量 | 第60-74页 |
| 4.1 GS算法 | 第62-63页 |
| 4.2 基于递增二值随机抽样算法的波前测量原理 | 第63-65页 |
| 4.3 数值模拟与参数优化 | 第65-68页 |
| 4.3.1 迭代条件优化 | 第65-66页 |
| 4.3.2 递增二值随机抽样算法的优势 | 第66-68页 |
| 4.4 波前测量的实验结果与分析 | 第68-72页 |
| 4.4.1 实验光路的搭建和准直 | 第68-69页 |
| 4.4.2 连续波前的相位恢复 | 第69-70页 |
| 4.4.3 光学涡旋波前的相位恢复 | 第70-72页 |
| 4.5 小结 | 第72-74页 |
| 第五章 随机无衍射光束的衍射特性 | 第74-86页 |
| 5.1 无衍射光束的定义与传输特性 | 第75-77页 |
| 5.2 随机无衍射光束的产生 | 第77-78页 |
| 5.3 随机无衍射光束中相位奇点的演化规律 | 第78-81页 |
| 5.4 随机无衍射光束中相位奇点的统计特性 | 第81-84页 |
| 5.4.1 定量计算公式推导 | 第81-82页 |
| 5.4.2 实验结果与分析 | 第82-84页 |
| 5.5 小结 | 第84-86页 |
| 第六章 随机散射介质矢量透射矩阵的表征与快速测量 | 第86-100页 |
| 6.1 矢量透射矩阵的表征 | 第87-89页 |
| 6.2 随机散射介质矢量透射矩阵的快速测量系统 | 第89-95页 |
| 6.2.1 基于矢量空间光调制器产生任意矢量光束的原理 | 第89-92页 |
| 6.2.2 矢量透射矩阵的快速测量系统 | 第92-95页 |
| 6.3 矢量透射矩阵的提取与分析 | 第95-99页 |
| 6.4 小结 | 第99-100页 |
| 第七章 透过散射介质的矢量波前调控与聚焦 | 第100-126页 |
| 7.1 基于矢量透射矩阵的矢量波前调控与聚焦 | 第102-105页 |
| 7.2 基于矢量透射矩阵的矢量点扩展函数工程聚焦原理 | 第105-114页 |
| 7.2.1 基于数值滤波的矢量点扩展函数工程 | 第105-109页 |
| 7.2.2 基于离散卷积的矢量点扩展函数工程 | 第109-114页 |
| 7.3 透过散射介质的任意矢量光场聚焦 | 第114-120页 |
| 7.3.1 基于数值滤波的矢量点扩展函数工程聚焦 | 第114-115页 |
| 7.3.2 基于离散卷积的矢量点扩展函数工程聚焦 | 第115-120页 |
| 7.4 实验结果分析与讨论 | 第120-123页 |
| 7.4.1 聚焦图样的强度增强 | 第120-122页 |
| 7.4.2 数值计算效率 | 第122-123页 |
| 7.5 小结 | 第123-126页 |
| 第八章 工作总结和展望 | 第126-132页 |
| 8.1 全文工作总结 | 第126-129页 |
| 8.2 进一步工作展望 | 第129-132页 |
| 参考文献 | 第132-148页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与专利 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150页 |
