MATLAB仿真:Ince-Gaussian光束和Ince-Gaussian矢量光束

Ince-Gaussian光束 的基本理论 (摘自文献[1])

Ince-Gaussian矢量光束 的基本理论 (摘自文献[2])

对于矢量的IG光场而言,可以使用Jones矩阵来表示:

参考文献

1.《Ince-Gaussian模式激光的研究进展》

2.《Ince-Gaussian 矢量光束在大气湍流中的传播研究》

复现结果

复现后的Ince-Gaussian光束如图1所示,括号中的值分别代表p和m的值,第一行为偶模Ince-Gaussian光束,第二行为奇模Ince-Gaussian光束。参数设置:光束的输入波长lambda=632.8e-6mm,传播距离z=1000mm,束腰w0=1.5mm。

图2展示了Ince-Gaussian矢量光束的产生过程,其中偶模Ince-Gaussian光束的p,m,e分别为3,1,2,奇模Ince-Gaussian光束p,m,e分别为3,3,3。偏振方向为45度。

图1: Ince-Gaussian光束

图2:Ince-Gaussian矢量光束

MATLAB部分代码

Matlab 复制代码
lambda=632.8e-6;   %(光束的输入波长mm)
z=1000; %(光束传播距离)
k=2*pi/lambda;                    %(波数)
w0=1.5;                   %(高斯光束的中心束腰半径)
ZR=k*w0^2/2;                     %(瑞利长度或共焦参数)
wz=w0*sqrt(1+(z/ZR)^2);            %(光斑范围半径,传播到z处的束宽)
Rz=z+ZR*ZR/z;                     %(高斯球面波的波前曲率半径)
Phi=atan(z/ZR);                    %(古伊相位)
%偶模参数
p0=5;
m0=3;              %(Ince多项式的阶数与级数)
e0=2;             %(椭圆坐标系的椭圆率)
%奇模参数
p1=5; 
m1=3;               %(Ince多项式的阶数与级数)
e1=2; %(椭圆坐标系的椭圆率)
%% 偶模IG光束
%建立坐标系(椭圆坐标系)
L=5;                        %(坐标尺寸,[-L,L]*[-L,L])
N=1001;                            %(取样点数)
f0 = sqrt(e0/2)*w0;     
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