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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 c=D~hzN  
    TU*Y?D L  
    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。 nE56A#,Q,  
    pV`/6 }  
    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。 CY\D.Eow  
    D,()e^o  
    系统描述 "TVmxE%(  
    8v)iOPmDC  
    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: K,,'{j2#f  
    (1)理想的高斯光束聚焦 q7pe\~q  
    (2)经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 ;?v&=Z't.  
    (3)经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 `i!fg\qnK  
    (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 T_d)1m fl  
    图1.模拟示意图 *=P*b|P"$  
    }^ =f%EjV  
    模拟结果 \zeuvD  
      
    图2.初始理想高斯光束光强分布
    !AG {`[b  
    图3.理想高斯光束的成像切片
    @SI,V8i  
    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
     7gx?LI_e  
    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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