激光原理_自聚焦效应及其Comsol仿真

1、专业：光电信息科学与工程 贾而穑 130212114激光自聚焦研究及其仿真目录CONTENTS01什么是激光的自聚焦02自聚焦的研究历史03自聚焦的基本理论04基于Comsol的自聚焦仿真05自聚焦透镜及其Zemax仿真什么是激光自聚焦The First PartThe First PartWhat is self-focusing什么是激光自聚焦What is self-focusing 自聚焦（self-focusing）是指某些材料受强光照射时，材料折射率发生与光强相关的变化。当照射光束强度在横截面的分布是高斯形时（即钟形），而且强度足够产生非线性效应的情况下，此时材料（如CS2）折射率

2、的横向分布也是钟形的，因而材料好像会聚透镜一样能会聚光束。什么是激光自聚焦What is self-focusing激光自聚焦的分类整体自聚焦 又称全光束自聚焦，是指光束作为一个整体发生自聚焦，在传输的过程中折射率受光强调制使得光束形成一个或多个自聚焦焦点或者形成一根具有一定长度的“细丝”。小尺度自聚焦 光束在传输的过程中，不仅仅光束整体在 进行自聚焦，光束的每一部分受局部调制光强在各自进行自聚焦自聚焦的研究历史The Second PartThe Second PartResearch history of self focusing自聚焦的研究历史We are pursuing the b

3、est!从理论上提出了自聚焦的可能性提出了自陷模型来解释玻璃中观察到的损伤细丝，认为激光自聚焦和衍射作用相互抵消时会出现“自陷”现象证实损伤细丝实际上是由具有运动焦点的、随时间变化的自聚焦引起的实验上验证了自聚焦焦点位置与光功率之间的关系，当光功率达到一定程度以致自聚焦焦点无穷远时，自聚焦等同于自陷自聚焦的研究历史We are pursuing the best!利用“星光II”激光装置观察到了激光在硅酸盐介质中传输的非线性自聚焦现象发现飞秒脉冲激光在大气中的传输有类似的自聚焦现象总结了三种说法：“自陷模型”，“运动焦点模型”，“动态自陷模型”，提出了基于锥形波的解释等离子体中的自聚焦现象是一

4、个研究热点，关于这方面的研究不断有新的进展自聚焦的基本理论The Third PartThe Third PartThe basic theory of self focusing前方有公式！自聚焦的稳态理论 自聚焦的稳态理论 电场振动自聚焦的稳态理论 前方没有公式了！Comsol自聚焦仿真The Fourth PartThe Fourth PartSelf focusing simulation based on ComsolComsol自聚焦仿真We are pursuing the best!Comsol自聚焦仿真We are pursuing the best!Comsol自聚焦仿真We are pursuing the best!Comsol自聚焦仿真We are pursuing the best!自聚焦透镜The Sixth PartThe Sixth PartSelf focusing lens自聚焦透镜We are pursuing the best! 自聚焦透镜（Grin Lens）又称为梯度变折射率透镜，是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光