基本介紹
- 中文名:平頂光束
- 外文名:Tophat beam
- 領域:物理學
高斯光束,相關條目,
高斯光束
在光學中,高斯光束(英語:Gaussian beam)是橫向電場以及輻照度分布近似滿足高斯函式的電磁波光束。許多雷射都近似滿足高斯光束的條件,在這種情況里,雷射在光諧振腔里以TEM00波模(橫向基模)傳播。當它在滿足近衍射極限的鏡片中發生折射時,高斯光束會變換成另一種不同參數的高斯光束,因此,高斯光束是雷射光學裡一種方便、廣泛套用的模型。
描述高斯光束的數學函式是亥姆霍茲方程的一個近軸近似解(屬於小角近似的一種)。這個解具有高斯函式的形式,代表了光束中電場分量的復振幅。儘管電磁波的傳播包括電場和磁場兩部分,研究其中任一個場,就足以描述波在傳播時的性質。
高斯光束中,場的行為可以通過幾個參數加以刻畫,如光斑大小,曲率半徑,古依相移等。
亥姆霍茲方程的近軸近似解可能不止一個。笛卡爾坐標系下求解可得一類稱為厄米-高斯模的解,在柱坐標中求解則得到一類稱為拉蓋爾-高斯模的解。對這兩類解,最低階都是高斯光束,高階解則描述了光學諧振腔中的高階橫向模。
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