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2020-12-28 09:56 |
脉冲的自由空间传输
建模目的:使用VirutalLab模拟脉冲在自由空间的传输 BHK_=2WYz pH*L8tT
使用工具箱:基本工具箱 1/{:}9Z@ U}5uy9A 脉冲参数:脉冲宽度为10fs,载波波长800nm,包含29个谐波场 \u)(+t{ 9u)h$VC 自由空间传输距离:10mm M9N|Ql 2+^#<Uok VirtualLab脉冲建模的一些概念的介绍 JZ<O-G+ ?(|!VLu 1) 脉冲传输 kt S0 GV2}K
<s 作为任意的电磁场,脉冲由电场矢量E(r, t)和磁场矢量H(r, t),共六个矢量分量来表示,这六个分量均为实值函数,后面我们用函数U(r, t)表示其中任意一个分量 x x
'XR'zK S\ li<xl VirtualLab可以模拟脉冲传输,在一个输入平面 定义脉冲,此后脉冲传输通过一个系统并在输出平面 显示,数学表达式如下: iA < EJ 2) 复数场 'Wi*[ c^=:]^ 传输时间用 来表示 dB/Epc& w5[POo' 5 脉冲在时间上的宽度为 ,简称脉宽,一般脉宽长短依赖于横向位置并且随着传播改变 pG4Hy$e .58AXg 脉冲的载波频率为 fkI<RgM gz88$BT 在光学中使用实数场表示会带来很多计算上的不便,为方便计算人们往往使用复数场Uc表示光场分量,在VirtualLab中也是这样。复数场Uc和实数场U之间的关系是:
wj?fr? i'57| ;? 3) 时间傅里叶变换 @-7K~in?^ ~k J#IA 任意点 处,光场的时域分布和对应的频域分布由傅里叶变换联系起来,如下所示: ]xS< \{og [mwfgh&4% 类似的定义同样适用于复数场 {<_}[} XY 8+!$k!=X 4) 包络函数 lz>5bR' G)putk@
VirtualLab在模拟中使用了包络函数 的概念。包络函数是以 为中心时脉冲时域分布并除去载波因子 后剩余的部分。因此,其定义如下: L,l+1`Jz 其对应的频域谱为: Fdzd!r1 v N@)g3mX>
H`".L^ 脉冲在自由空间的传播的模拟 cg$~.ytPK 7_{x '#7 1) 构建脉冲光源 p]>bN T"0a&.TLj c"QI`;D_c PS:高斯脉冲光谱窗口 zxj!ihs< YnNei 7R 生成的载波波长为800nm的高斯脉冲光谱
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