復(fù)宗量高斯光束通過左手材料的傳輸特性研究.pdf

1、左手介質(zhì)與常規(guī)介質(zhì)不同，它為物理學(xué)發(fā)展開創(chuàng)了一片新的領(lǐng)域。當(dāng)電磁波通過左手介質(zhì)時，會出現(xiàn)很多奇異的現(xiàn)象，如負(fù)折射效應(yīng)、逆Doppler效應(yīng)等。近年來，左手介質(zhì)在光學(xué)、材料科學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域引起了諸多關(guān)注。因此，研究光束通過左手材料(LHM)的傳輸特性具有重要意義。
　　本學(xué)位論文主要對復(fù)宗量雙曲余弦平方-高斯光束(EchSGB)和雙曲正弦平方-高斯光束(ShSGB)通過平板LHM的傳輸特性進(jìn)行研究。基于廣義惠更斯-菲涅爾衍射積分推

2、導(dǎo)出EchSGB和ShSGB在自由空間、平板LHM內(nèi)部和通過平板LHM后的三維光強(qiáng)傳輸公式，采用二階矩定義推導(dǎo)了EchSGB和ShSGB的光斑尺寸、束腰寬度、束腰位置、M2因子的解析表達(dá)式，并對其進(jìn)行數(shù)值計算和分析。研究表明:
　　1.EchSGB的束腰寬度只受與復(fù)宗量雙曲余弦平方因子相關(guān)的參數(shù)a、b影響，光斑尺寸、束腰位置以及M2因子還會受到LHM負(fù)折射率nL的影響，材料的負(fù)折射率改變光束分布的位置，參數(shù)a、b改變光束的形狀和大

3、小。當(dāng)計算取特殊值時，LHM能使EchSGB重現(xiàn)。因此，實(shí)際運(yùn)用中，可以選取較小參數(shù)值的EchSGB通過較大負(fù)折射率的LHM，獲取質(zhì)量更好的光束，同時還可通過改變光束參數(shù)a、b以及LHM負(fù)折射率n，的大小在不同位置對該光束整形。
　　2.LHM對ShSGB軸上光強(qiáng)和橫向光強(qiáng)分布規(guī)律的影響是使光強(qiáng)呈對稱分布;材料的負(fù)折射率會影響光束軸上光強(qiáng)極大值的位置，軸上光強(qiáng)和橫向光強(qiáng)的分布均隨傳輸距離和參數(shù)α的變化而變化，α是與雙曲正弦平方因子