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    [分享]脈沖的自由空間傳輸 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2020-12-28
    建模目的：使用VirutalLab模擬脈沖在自由空間的傳輸 {> ,M  
     ,Vq$>T@z  
    使用工具箱：基本工具箱 rG?5z"  
     E"'u2jEG^  
    脈沖參數(shù)：脈沖寬度為10fs，載波波長800nm，包含29個諧波場 xS UpVK  
     gM&O dT+i  
    自由空間傳輸距離：10mm s=:)!M.i  
     ulzX$  
    VirtualLab脈沖建模的一些概念的介紹 d:hnb)I$*  
     `xx.,;S  
    1) 脈沖傳輸 B9|s`o)!  
     693"Pg8b  
    作為任意的電磁場，脈沖由電場矢量E（r, t）和磁場矢量H（r, t），共六個矢量分量來表示，這六個分量均為實值函數(shù)，后面我們用函數(shù)U（r, t）表示其中任意一個分量 :4AIYk=q  
    )Wle CS_  
    VirtualLab可以模擬脈沖傳輸，在一個輸入平面 定義脈沖，此后脈沖傳輸通過一個系統(tǒng)并在輸出平面 顯示，數(shù)學(xué)表達式如下：     'Y @yW3K  
    2) 復(fù)數(shù)場 >>$L vQ  
     }>M\iPO.]*  
    傳輸時間用 來表示 j_5&w Znq  
     ?GH/W#{o)  
    脈沖在時間上的寬度為 ，簡稱脈寬，一般脈寬長短依賴于橫向位置并且隨著傳播改變 k.b=EX|  
     7>z {2D  
    脈沖的載波頻率為 R +@|#!  
     1n<4yfJ  
    在光學(xué)中使用實數(shù)場表示會帶來很多計算上的不便，為方便計算人們往往使用復(fù)數(shù)場Uc表示光場分量，在VirtualLab中也是這樣。復(fù)數(shù)場Uc和實數(shù)場U之間的關(guān)系是： ;:Z5Ft m  
                 +F q_w  
    3) 時間傅里葉變換 0 \ U*  
     \)5mO 8w  
    任意點處，光場的時域分布和對應(yīng)的頻域分布由傅里葉變換聯(lián)系起來，如下所示： sSfP.R  
    _`p-^ I  
    類似的定義同樣適用于復(fù)數(shù)場 p>eYi \'  
     pq r_{  
    4) 包絡(luò)函數(shù) lv?`+tU2_  
     3|!3R'g/ >  
    VirtualLab在模擬中使用了包絡(luò)函數(shù) 的概念。包絡(luò)函數(shù)是以 為中心時脈沖時域分布并除去載波因子 后剩余的部分。因此，其定義如下： Iu P~Vt{m  
    其對應(yīng)的頻域譜為： 4`"}0:t.  
     mKu,7nMvF  
    5