GLAD:高斯光束的吸收和自聚焦效应
概述 BgdUG:;&
}#4Ek8nFR 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。 J#i7'9g 6P>}7R} 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。 &)||~ QT%vrXzz 系统描述 \SO)|M>. a YtWw)IK 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: QE)zH)(
(1)理想的高斯光束聚焦 , u%V% (2)经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 qAbmQ{|w (3)经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 vp!F6ZwO (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 j}
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图1.模拟示意图 $2i@@#g8 模拟结果 sb8bCEm-\ kMnG1K
图2.初始理想高斯光束光强分布 ^_P?EJ,)`  图3.理想高斯光束的成像切片 >s"/uo  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 =VZ_';b h  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 ?(K=du
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