基于角谱理论艾里光束的传播

资 源 简 介

基于角谱理论艾里光束的传播

详 情 说 明

艾里光束是一种具有特殊传播特性的非衍射光束，其独特的光强分布和自愈合特性在光学领域备受关注。基于角谱理论的模拟方法可以准确描述这类光束的传播行为。

在模拟过程中，首先需要构建艾里光束的初始场分布。这种光束在横向截面上呈现不对称的强度分布，其主瓣会随着传播距离增加而发生横向偏移。通过调整光束参数可以控制这种自加速特性。

利用角谱传播理论进行数值模拟时，关键步骤包括：对初始场进行二维傅里叶变换获得角谱，然后将角谱与自由空间传递函数相乘，最后通过逆傅里叶变换得到传播后的场分布。这种方法能够精确计算光束在自由空间中的演化过程。

特别值得注意的是艾里光束的自愈合特性。当光束传播路径中遇到障碍物时，被遮挡的部分会在后续传播中逐渐恢复，这是传统高斯光束所不具备的特性。通过调整障碍物的位置和尺寸，可以定量研究这种自愈现象的规律。

这种模拟方法为研究艾里光束在各种应用场景中的表现提供了有效工具，包括光学微操纵、激光加工等领域。通过改变初始参数，还可以研究不同参数对光束特性的影响规律。