光束的非傍軸傳播及橫截面上光強(qiáng)的研究.pdf

1、本研究課題根據(jù)文獻(xiàn)[4]中級數(shù)展開法的基本思想，得到了衍射場的各級非傍軸修正解。該方法與微擾級數(shù)法不同，它避免了級數(shù)解本身在數(shù)學(xué)上的發(fā)散性問題；在滿足一定條件下，作進(jìn)一步近似，并由各級非傍軸修正解過渡到衍射場的各級級數(shù)解；對平面波圓孔衍射的各級非傍軸修正解和級數(shù)解，進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值計算和有效性分析。數(shù)值計算表明，級數(shù)解的適用范圍與光束的束腰寬度、傳輸距離以及所使用的級數(shù)解的階次有關(guān)[8]；對受硬邊光闌限制的光束，當(dāng)傳播距離z較大時，由于

2、高頻分量的貢獻(xiàn)，高階級數(shù)解對精確解的收斂性不好，甚至失效，級數(shù)解的有效范圍將受到很大限制。因此，級數(shù)展開法一般適用于處理自由空間非傍軸光束的傳播問題。 對于傍軸標(biāo)量光場，傳統(tǒng)的光強(qiáng)被解釋為場強(qiáng)復(fù)振幅絕對值的平方[9]。對于非傍軸的標(biāo)量光場，通過構(gòu)造守恒流-J=Re[1/jkΦ*(-r)▽Φ(-r)][13]，用Jz=-J·-ez=Re[1/jkΦ*(-r)()/()zΦ(-r)]描述垂直于光束傳輸方向的橫截面上光場的能量分布。對