本文關(guān)鍵詞：用傅里葉分析法研究艾里光束遠(yuǎn)場傳播特性　出處：《光子學(xué)報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 艾里光束 傳播特性 傅里葉分析 旁軸波動方程 解析解

【摘要】：為了從理論上深入分析新型無衍射光束艾里光束在有限能量條件下的遠(yuǎn)場傳播特性,首先,從決定光波在自由空間傳播的一維旁軸波動方程入手,采用傅里葉分析法,結(jié)合艾里函數(shù)的特殊性質(zhì),并利用經(jīng)過指數(shù)衰減的有限能量初始條件,完整給出了有限能量條件下用于精確描述一維艾里光束在自由空間傳播特性的波動方程解析解.然后,利用所得到解析解分別對一維和二維艾里光束在自由空間的傳播特性進(jìn)行了研究,重點分析了不同參量條件對艾里光束進(jìn)行無衍射傳播和橫向自加速的影響.研究表明:當(dāng)任意橫向尺度為100μm,衰減系數(shù)為0.03、0.05、0.07、0.1、0.2時,二維艾里光束無衍射傳播距離分別為1 014、624、455、338、193mm;當(dāng)橫向尺度保持不變時,衰減系數(shù)越小,艾里光束保持無衍射傳播的距離越大;當(dāng)衰減系數(shù)保持不變時,橫向尺度越小,艾里光束橫向自加速越大.所采用的研究方法也可用于研究艾里光束在介質(zhì)中的傳播特性.
[Abstract]:In order to analyze the far-field propagation characteristics of a new non-diffractive beam, the one-dimensional paraxial wave equation, which determines the propagation of the light wave in free space, is introduced in order to analyze the far-field propagation of the new non-diffractive beam under the condition of finite energy. Fourier analysis method is used to combine the special properties of the Ellis function and the initial condition of finite energy which is exponentially attenuated is used. The analytical solutions of wave equations for describing the propagation characteristics of one-dimensional Ellidean beams in free space under the condition of finite energy are given. The propagation characteristics of one-dimensional and two-dimension Airie beams in free space are studied by using the analytical solutions obtained. The effects of different parameter conditions on the diffraction propagation and transverse self-acceleration of the beam are analyzed. The results show that the attenuation coefficient is 0.03 渭 m when the transverse scale is 100 渭 m. The diffraction-free propagation distances of the two dimensional Aries beams are 1 014 424 455 and 33 38 mm, respectively, at 0. 07 ~ 0. 1 and 0. 2, 0. 2, respectively. The smaller the attenuation coefficient is, the longer the distance of the beam propagating without diffraction is when the transverse scale is kept constant. When the attenuation coefficient remains constant, the smaller the transverse scale is, the greater the transverse self-acceleration of the beam is. The research method used in this paper can also be used to study the propagation characteristics of the beam in the medium.
【作者單位】： 電子工程學(xué)院脈沖功率激光技術(shù)國家重點實驗室;
【基金】：脈沖功率激光技術(shù)國家重點實驗室基金(No.2015J1003)資助~~
【分類號】：O436
【正文快照】： 1-40041300引言1979年,Berry和Balazs在量子力學(xué)領(lǐng)域證明了用于描述粒子在自由空間傳播的一維旁軸波動方程存在一個遵循艾里函數(shù)的波包解,該波包解具有無衍射、自加速等新奇的特性.然而,這一研究成果并沒有得到廣大學(xué)者的足夠重視,因為理想的艾里波包解攜帶無限大的能量,這在

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1420394