GLAD：高斯光束的吸收和自聚焦效应
概述 u :b=\T L
k{0o9,
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。 d5 -qZ{ W
,//S`j$S
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。 0`H#
'/
.]Z"C&"N]
系统描述 kT=8e;K
D'4\ *4is
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： `u\n0=go
（1）理想的高斯光束聚焦 Z :gyz$9w
（2）经过吸收之后的理想高斯光束聚焦 *ui</+
（3）经过吸收和自聚焦效应之后的理想高斯光束聚焦 !9x}
（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 ? ubro 0F:
2SLU:=<3
[attachment=123829] 图1.模拟示意图 X?Au /
模拟结果 ]^]wP]R_
9u:Q,0\
[attachment=123830] 图2.初始理想高斯光束光强分布 N g,j#
[attachment=123831] 图3.理想高斯光束的成像切片 _cwpA#x`}
[attachment=123832] 图4 介质中存在吸收时理想高斯光束的成像切片 [attachment=123833] 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 >d6| ^h'0
[attachment=123834] 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
|