矢量高斯光束傳播分析和近軸球面近似有

效性

卡爾G.陳，保羅T.康科拉，胡安費(fèi)雷拉，拉爾夫·K.海爾曼，和Mark

L.影子城堡

麻省理工大學(xué)，劍橋，馬薩諸塞州02139

收稿2001年3月5日;五月接受24，2001;修改稿收到2001年6月20日

許多系統(tǒng)在光通信和測(cè)量利用高斯光束，如從單模光纖點(diǎn)衍射干涉自由空間傳播和干涉光刻的分析，將受益于高斯光束傳輸?shù)木_分析模型. 我們提出了高斯光束傳播通過使用平面波的角譜的眾所周知的方法的完整矢量分析。高斯光束假定遍歷一個(gè)自由，均勻，各向同性的線性非磁性電介質(zhì)。角譜表示在其載體形式，被施加到一個(gè)問題高斯光強(qiáng)的邊界條件。經(jīng)過一些數(shù)學(xué)運(yùn)算，每個(gè)非零傳播 電場(chǎng)分量被表示為一個(gè)冪級(jí)數(shù)展開項(xiàng)。先前導(dǎo)出的分析工作冪級(jí)數(shù)的橫向場(chǎng)，其中第一項(xiàng)(零階)中的膨脹對(duì)應(yīng)于通常的標(biāo)量傍軸近似。我們確認(rèn)這個(gè)結(jié)果，并得出相應(yīng)的縱向冪系列。我們證明了領(lǐng)先的縱向期限相當(dāng)于其數(shù)值第一學(xué)期橫 標(biāo)量傍軸術(shù)語以上，從而表明當(dāng)超越了一個(gè)完整的矢量理論需要 標(biāo)量傍軸近似。盡管一個(gè)緊湊的分析形式主義的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)快速 和高斯光束系統(tǒng)的精確建模，這種方法有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)。高階條件在分歧是從最初的邊界足夠遠(yuǎn)的位置，產(chǎn)生非物理結(jié)果。因此，任何有意義的使用擴(kuò)展方法的要求進(jìn)行了認(rèn)

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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