1,comsol仿真厄米特高斯光束

本文根据《激光原理》-周炳琨这本书中的厄米特高斯光公式,在comsol中仿真了高阶厄米特高斯光。

所用comsol版本为5.6版,模块为波束包络。

复现结果如下图

书中图2.5.4.jpg

其中TEM20厄米特高斯光的传播动态图如下图所示

TEM20动图1.gif
TEM20动图2.gif

首先,厄米特高斯光束公式如下

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图4

该公式的难点是厄米特高斯函数H的具体表达式。它如下图所示

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图5

有了具体表达式,接下来需要的就是纸和笔以及耐心,将高阶厄米特函数推导出来,虽然上图中给出了低阶的厄米特函数,但还是推一推比较好。推好公式之后,输入到comsol中即可重复出上面的曲线图如下。

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图6
1,comsol仿真厄米特高斯光束的图7

解决掉厄米特函数后,在光公式中存在两个厄米特函数Hm和Hn。想要参数化扫描m和n,就可以调用不同的厄米特高斯函数该怎么办呢?答案是用多层嵌套if语句即可。

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图8
1,comsol仿真厄米特高斯光束的图9

如此一来,就不用手动一个一个替换厄米特公式,直接扫就完事了。

最后,能扫出16个厄米特高斯光束

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图10

书本上只取了其中六个进行展示

1,comsol仿真厄米特高斯光束的图11
1,comsol仿真厄米特高斯光束的图12

可以看到重复的还是比较好的。书本上其他图重复出来也是没问题的。1,comsol仿真厄米特高斯光束的图13


下面是付费内容,里面包含的内容如下图。里面的comsol模型能复现出上面所有图片。

11.jpg

以下内容为付费内容,请购买后观看

1,comsol仿真厄米特高斯光束

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