经典相对论电动力学的傅里叶光学处理

在本文中，我们将同步辐射理论与物理光学的一个分支——激光束光学相结合。我们表明，激光束理论能够成功表征与任何SR源相关的辐射场。由超相对论电子在磁性装置中产生的辐射束和激光束都是基于近轴近似的波动方程的解。因此，它们在所有方面都是相似的。在空间-频率域中，SR束表现为横向尺寸远大于波长的激光束。在实际情况下（例如波荡器、弯铁源），辐射束表现出一个虚拟的“束腰”，其波前通常是平面的。值得注意的是，SR束在束腰处的场分布与远场角度分布的逆傅里叶变换密切相关。然后，我们利用标准傅里叶光学技术，应用菲涅耳传播公式来表征SR束。总的来说，我们表明可以从远场模式的了解重建磁性装置外部SR束的近场分布。本文开发的近区SR通用理论通过波荡器辐射、边缘辐射和过渡波荡器辐射的特殊情况加以说明。利用已知的远场模式及其逆傅里叶变换的解析公式，我们找到了以远场分布表示近场分布的解析表达式。最后，我们将这些表达式与文献中不正确或不完整的表达式进行了比较。