抛物面镜聚焦的径向偏振高斯矢量光束的电磁场分布和发散依赖性
光学
2024-06-04 v1
摘要
在这项工作中，我们推导了关于聚焦的径向偏振高斯矢量光束的电场和磁场特性的公式。这种光束符合麦克斯韦方程组，与具有均匀场分布的平面波不同。因此，提供了聚焦场分布的真实图像，这对于设计粒子加速等应用具有重要意义。对于聚焦，假设一个完美反射的大数值孔径同轴抛物面镜具有实际重要性。计算技术基于Stratton-Chu矢量衍射方法。我们指出，这在长波长区域提供了一个独特的机会，因为Richards-Wolf理论变得不可靠。在太赫兹频率范围内，预测了振幅约为160 MV/cm的纵向电场分量，这非常适合粒子加速应用。基于作为聚焦角函数的场特性，提出了使用抛物面环进行粒子加速的可能性。其优势不仅体现在强大的可用纵向场中，还体现在确保粒子无障碍传输的实际角度。详细分析了不同入射光束发散度下纵向电场分量的轴向和径向分布。发现物理焦点相对于几何焦点沿纵向方向的偏移与发散度呈线性关系。还研究了发散角对场增强因子的影响。
引用
@article{arxiv.2406.00795,
title = {Electromagnetic Field Distribution and Divergence-Dependence of a Radially Polarized Gaussian Vector Beam Focused by a Parabolic Mirror},
author = {László Pálfalvi and Zerihun Tadele Godana and János Hebling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00795},
year = {2024}
}