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infotek 2020-08-10 09:16

GLAD:高斯光束的吸收和自聚焦效应

概述 `:ArT}F  
6{@w="VT  
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。 -$t{>gO#Y  
l94b^W}1)W  
特别地,当入射光束强度沿垂直光轴的界面内呈高斯形时,且强度足够产生非线性效应的情况下,此时介质折射率的横向分布也是钟形的,从而对入射光束产生会聚作用,这就是高斯光束的自聚焦效应。 mbKZJ{|4s  
k 9_`(nx  
系统描述 pD8+ 4;A  
bYcV$KJk  
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: {IjF+@I  
(1)理想的高斯光束聚焦 t DO=P c  
(2)经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 G ?9"Y%  
(3)经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 ]dF ,:8  
(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 0$(WlP |  
n#cC+>*>+  
图1.模拟示意图 rExnxQ<e  
模拟结果 .fn \]rUv  
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图2.初始理想高斯光束光强分布
biLs+\C  
图3.理想高斯光束的成像切片
vXev$x=w-  
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
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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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QQ:2987619807
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