当衍射孔径与波长可以比拟时,基尔霍夫衍射积分公式不再适用。这时候,问题的处理方法也完全不一样。下面分析这类问题的处理方法[3]。亚波长小孔和光场的相互作用形成一个源。如果孔的尺寸比起场发生明显变化的距离来是充分...[继续阅读]

    基尔霍夫标量衍射理论把电磁场当作标量波来处理。在远场区,一方面各子波的波矢方向几乎平行,另一方面衍射光强分布通常是一种长时间的平均效应,标量波近似是可以接受的。更严格的处理需要用矢量衍射理论,这可以由矢量波动...[继续阅读]

    光能绕过障碍物产生衍射图形。各种光学元件、狭缝、光阑等对光都有限制作用。这种限制作用通常用孔径函数表示。例如,沿z方向传输的光U(x,y)经过孔径函数的调制得到的光场分布是f(x,y)=U(x,y)pa(x,y)(1-245)这里,在孔径位置处孔径函...[继续阅读]

    周期结构的衍射实际上可以看作是干涉和衍射的混合问题,是结构单元的衍射光的多光束干涉。多光束干涉的结果导致干涉条纹非常细锐,因此基于周期结构衍射的光栅光谱仪的色散率和分辨率都很高。(1-63)式介绍了布拉格衍射对传输...[继续阅读]

    光的散射是统计光学和量子光学研究的一个主题,分弹性散射和非弹性散射。光与物质相互作用的结果,是向空间不同方向发射出不同幅度的相同频率或不同频率的光,散射光的频率和空间分布由不同物理机制制约。但是散射问题也可...[继续阅读]

    线性散射问题也可以用分区均匀介质内的麦克斯韦方程组加上边界条件来求解,但只有球形粒子、导体柱等少数情形可以精确求解[2]。任意直径、任意成分的单个均匀球体的平面波散射问题可以通过匹配边界条件严格求解,一般称之为...[继续阅读]

    当球形粒子尺寸远小于波长时,散射场基本上可以看成是由点源散射产生的。外加电场在粒子上感生偶极矩,粒子作为偶极子天线产生再辐射,形成散射场。这就是瑞利(Rayleigh)散射。用偶极辐射场就可以很好地描述瑞利散射的特性。在...[继续阅读]

    现在用亥姆霍兹方程来处理傍轴光线(paraxialray)或傍轴光波(paraxialwave)的情况。傍轴光线的定义是光波振幅随传输距离变化很小,即同时假定那么满足这个条件的光束就可以表示为这里振幅A(r)为实数。代入亥姆霍兹方程,得到这就是近...[继续阅读]

    高斯光束不是傍轴亥姆霍兹方程的唯一可能解。当光学腔的孔径比较大,腔内出现多模,在直角坐标中求解方程,模场分布由厄米特多项式表达,依然是傍轴亥姆霍兹方程的解,称为厄米-高斯光束(HermiteGaussianbeam)。厄米-高斯光束的复振幅...[继续阅读]

    除了厄米-高斯光束是傍轴亥姆霍兹方程的一组完全解之外,在柱坐标系统(r,,z)中求解傍轴亥姆霍兹方程,还可以得到另外一组完全解,那就是拉盖尔-高斯光束(Laquerre-Gauussianbeam)。最低阶拉盖尔-高斯光束也就是高斯光束。拉盖尔...[继续阅读]