高斯涡旋光束在增益和吸收介质中的传输特性

基于广义惠更斯-菲涅尔原理,推导出了高斯涡旋光束在增益和吸收介质中场分布以及光强的解析表达式,研究了高斯涡旋光束在增益和吸收介质传输中的光强分布、位相演化,详细分析了波数实部kr、波数虚部ki和拓扑荷m对光束传输特性的影响.研究结果表明,波数实部kr越大、拓扑荷m越大,高斯涡旋光束在传输过程中光强衰减越慢,并且始终保持光束空心分布的特性,具有很好地稳定性.波数虚部ki越大,光束在传输中表现出的增益效应越明显,波数虚部ki越小,光束在传输中表现出的吸收效应越明显.高斯涡旋光束的位相分布受拓扑荷m影响明显,不同拓扑荷m的高斯涡旋光束在源处及传输过程中光涡旋的数目不同.本文的结论对于涡旋光束在材料领域的研究及其在实际中的应用具有重要意义.