高斯光束

1、高斯光束高斯光束在光學中，高斯光束高斯光束（Gaussianbeam）是橫向電場以及輻射照度分布近似滿足高斯函數(shù)的電磁波光束。許多激光都近似滿足高斯光束的條件，在這種情況里，激光在光諧振腔（opticalresonat）里以TEM00波模傳播。當它在鏡片發(fā)生衍射，高斯光束會變換成另一種高斯光束，這時若干參數(shù)會發(fā)生變化。這解釋了高斯光束是激光光學里一種方便、廣泛應用的原因。描述高斯光束的數(shù)學函數(shù)是亥姆霍茲方程的一個近軸近似（Paraxia

2、lapproximation）解（屬于小角近似（Smallangleapproximation）的一種）。這個解具有高斯函數(shù)的形式，表示電磁場的復振幅。電磁波的傳播包括電場和磁場兩部分。研究其中任一個場，就可以描述波在傳播時的性質(zhì)。高斯光束的瞬時輻射照度示意圖納米激光器產(chǎn)生的激光數(shù)學形式數(shù)學形式高斯光束作為電磁波，其電場的振幅為：這里為場點距離光軸中心的徑向距離為光軸上光波最狹窄位置束腰的位置坐標為虛數(shù)單位（即）為波數(shù)（以弧度每米為單位

3、）為電磁場振幅降到軸向的1e、強度降到軸向的1e2的點的半徑為激光的束腰寬度為光波波前的曲率半徑為軸對稱光波的Gouy相位，對高斯光束的相位也有影響對應的輻射照度時域平均值為這里為光波束腰處的輻射照度。常數(shù)為光波傳播介質(zhì)的波阻抗（Waveimpedance）在真空中，。波束參數(shù)波束參數(shù)高斯光束的許多性質(zhì)由一系列波束參數(shù)決定，下面將分別予以介紹。束寬束寬對于在自由空間傳播的高斯光束，其腰斑（spotsize）位置的半徑在光軸方向總大于一個