激光原理-(9)-高斯光束.pdfVIP

第4章 高斯光束 NJUPT 高斯光束 高斯光束：所有可能存在的激光波型的概称。 理论和实践已证明，在可能存在的激光束形式中， 最重要且最具典型意义的就是基模高斯光束。 无论是方形镜腔还是圆形镜腔，基模在横截面上的光 强分布为一圆斑，中心处光强最强，向边缘方向光强 逐渐减弱，呈高斯型分布。因此，将基模激光束称为 “高斯光束”。 高斯光束 1、均匀平面波 沿某方向（如z轴）传播的均匀平面波（即均匀的平 行光束），其电矢量为： ( , , ) −ikz E x y z A e 0 k 2π λ ，波数 A0 ，振幅 特点：振幅与x，y无关 在与光束传播方向垂直的平面上光强是均匀的。 NJUPT 高斯光束 2、均匀球面波 由某一点光源（位于坐标原点）向外发射的均匀球面 光波，其电矢量为： A A E (x , y ,z ) 0 exp[−ik x2 + y2 +z2 ] 0 exp(=−ikr ) 2 2 2 R x +y +z R x 2 =+y 2 +z 2 ，光源到点(x , y , z ) 的距离 与坐标原点距离为常数 ，是以原点为球心的一个球面，在 这个球面上各点的位相相等，即该球面是一个等相位面。 x , y z z ≈R 近轴（ ， ）： 2 2 2 2 2 x +y r x y z z =+ + ≈ + 2R A0 x 2 +y 2 ( , , ) exp[ ( )] E x y z ik z ≈ − + R 2R NJUPT 高斯光束 3、高斯光束 激光束，既不是均匀的平面光波，也不是均匀的 球面光波，而是一种比较特殊的高斯球面波。 A (x 2 y 2 )  x 2 y 2  − + + E x y z 0