关于高斯光束散射波与入射波干涉的问题
光学
2025-04-09 v1
摘要
我们考虑高斯光束与（球形）粒子在任意位置的光散射问题。在光束横截面上，总电磁场是入射光束与散射波的叠加。以广义琴-米尔理论（GLMT）为载体来处理此类散射问题，我们讨论在散射体距离为短距离、大但有限距离和无限距离时的干涉的数学建模。我们展示如何消除最直接方式（即将散射波叠加到距离散射体有限距离处的高斯光束闭式表达式）可能引起的误差。GLMT 使用低阶光束模型（），但使用已知的高阶模型（, , , ...）并不能消除这些误差，如我们所讨论的。挑战在于对高斯光束在其焦点之外的任意距离上的恰当描述，而非在散射体（位于焦点内或靠近焦点）或散射场表达式上的描述。因此，这里描述的解可以很容易地扩展到除 GLMT 之外的其他光散射框架，因而也适用于非球形粒子。
引用
@article{arxiv.2504.06081,
title = {On the interference of the scattered wave and the incident wave in light scattering problems with Gaussian beams},
author = {Jonas Gienger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06081},
year = {2025}
}