演示高斯光束经透镜后的变化

资 源 简 介

演示高斯光束经透镜后的变化

详 情 说 明

当高斯光束通过透镜时，其传播特性会因透镜的聚焦或发散作用发生显著变化。这一过程涉及光束腰斑尺寸、发散角以及波前曲率等关键参数的改变，对于激光光学系统的设计至关重要。

高斯光束经透镜变换的物理机制： 光束腰斑位置转移：透镜会重新定义高斯光束的束腰位置，新束腰与透镜焦距和原光束入射参数相关。 波前曲率调整：透镜修正入射光束的波前曲率，输出光束的曲率半径遵循薄透镜变换公式。 束腰尺寸缩放：输出光束的腰斑直径与透镜焦距成反比，可通过ABCD传输矩阵理论精确计算。

参数化实现思路： 系统可设计交互式输入界面，支持调整初始光束的波长、束腰半径、透镜焦距等参数，实时可视化展示变换后的光束轮廓和传播特性。核心计算需基于高斯光束的复参数传播规律，结合透镜的相位调制作用进行数值模拟。

应用扩展： 该模型可延伸至多透镜系统分析，或用于耦合效率优化等实际场景，为光纤耦合、激光加工等应用提供理论预研工具。