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        GLAD:高斯光束的吸收和自聚焦效應
        時間:2019-05-17 09:14來源:訊技光電作者: 技術部點擊:次打印
        概述
         
        當一束強激光入射到介質中后,由于強光場與介質的非線性作用,使得介質的線性折射率上會疊加與入射光強相關的非線性折射率。當入射光束的光強呈現空間上的非均勻分布時,由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經歷的光程長度不同,即介質對入射光束的作用等價于光學透鏡,從而導致光束的自行聚焦效果。
         
        特別地,當入射光束強度沿垂直光軸的界面內呈高斯形時,且強度足夠產生非線性效應的情況下,此時介質折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對入射光束產生會聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應。
         
        系統描述
         
        本例重點展示了beer以及sfocus兩個命令的使用,給出了經過吸收之后高斯光束的強度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會出現自聚焦現象。研究發現,自聚焦效應會導致穿透剖面變窄,本例對比了以下四種情況:
        (1)理想的高斯光束聚焦
        (2)經過吸收之后的理想高斯光束聚焦
        (3)經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦
        (4)經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦
         
        圖1.模擬示意圖
         
        模擬結果
         
          
        圖2.初始理想高斯光束光強分布

        圖3.理想高斯光束的成像切片
         
        圖4 介質中存在吸收時理想高斯光束的成像切片
         
        圖5.介質中存在吸收同時考慮自聚焦效應時理想高斯光束的成像切片

        圖6.介質中存在吸收同時考慮自聚焦效應時帶像差高斯光束的成像切片
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