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    [技术]GLAD应用:高斯光束的吸收和自聚焦效应 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-10-10
    - @>]iBl  
    当一束强激光入射到介质中后,由于强光场与介质的非线性作用,使得介质的线性折射率上会叠加与入射光强相关的非线性折射率。当入射光束的光强呈现空间上的非均匀分布时,由此引入的非线性折射率也是非均匀的,这将使不同空间位置的光所经历的光程长度不同,即介质对入射光束的作用等价于光学透镜,从而导致光束的自行聚焦效果。 gPB=Z!  
        特别地,当入射光束强度沿垂直光轴的界面内呈高斯形时,且强度足够产生非线性效应的情况下,此时介质折射率的横向分布也是钟形的,从而对入射光束产生会聚作用,这就是高斯光束的自聚焦效应。 v\6.#>NQ  
    m<3. X"-  
    系统描述 5*Zz_ .  
    'XKfKv >;  
    本例重点展示了beer以及sfocus两个命令的使用,给出了经过吸收之后高斯光束的强度分布轮廓图,光束的吸收遵循比尔定律并且可能会出现自聚焦现象。研究发现,自聚焦效应会导致穿透剖面变窄,本例对比了以下四种情况: fDns r" T  
        (1)理想的高斯光束聚焦 ~3j +hN8<  
        (2)经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 5A`>3w{3n  
        (3)经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 [>?|wQy>=  
        (4)经过吸收和自聚焦效应之后的带有像差的高斯光束聚焦 ^2Cqy%x-  
    图1.模拟示意图 W?zj^y[w  
    mv:@D  
    模拟结果 @4*eH\3  
        
    图2. 初始理想高斯光束光强分布
    )?SFIQ=  
        图3. 理想高斯光束的成像切片
    ==?wG!v2h  
      
    图4. 介质中存在吸收时理想高斯光束的成像切片
    Q3l>xh  
        图5. 介质中存在吸收同时考虑自聚焦效应时理想高斯光束的成像切片
    N*Q*>q  
        图6. 介质中存在吸收同时考虑自聚焦效应时带像差高斯光束的成像切片
     
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