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    [技术]GLAD: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: 2024-09-23
    概述 aoF>{Z4&B  
    >]C;sP  
    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。 5\QNGRu"  
    :MJBbrV ,  
    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。 kQVl8KS  
    bmT  J  
    系统描述 C .YtjLQP$  
    nW|[poQK  
    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: 9h*$P:S;1v  
    (1)理想的高斯光束聚焦 5bZ`YO  
    (2)经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 r=@h}TKv{I  
    (3)经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 >|z=-hqPK  
    (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 0Vy* 0\{S  
    图1.模拟示意图 8hAI l  
    #+ n &  
    模拟结果 ZMx_J  
      
    图2.初始理想高斯光束光强分布
    *bv Iqa  
    图3.理想高斯光束的成像切片
    39~fP)  
    图4 介质中存在吸收时理想高斯光束的成像切片
    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
    w2$HP/90j  
    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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