广义超几何光束在ABCD光学系统中的传播

新型特殊模式激光束的传播是激光应用研究的基础和重要课题。利用柯林(Collins)积分公式研究了广义超几何光束在ABCD近轴光学系统中的传播行为, 得到了光束在输出平面复振幅的解析表达式。结果表明,其传播后的复振幅分布与库默尔(Kummer)函数成正比。通过将Kummer函数展开成级数, 获得了光束在输出平面复振幅的模的级数形式, 从该级数可以看出, 广义超几何光束在ABCD近轴光学系统中传播时的模式结构一般是要发生变化的。作为特殊光学系统, 讨论了自由空间传播时近场和远场衍射近似表达式, 它们均为一系列同心圆环, 空间频率随径向坐标增加而增加, 近场衍射时横向模式结构保持不变, 而远场衍射时