Investigation of the Diffraction of a Focused Gaussian Beam by a Half-Plane near the Beam Waist

Аннотация

На основе численного моделирования и экспериментального исследования рассмотрена дифракция на краю экрана сфокусированного пучка Гаусса в окрестности области перетяжки. Моделирование распространения пучка Гаусса проводилось на основе решения уравнения Гельмгольца спектральным методом. Экспериментально исследовалась дифракция когерентного лазерного излучения на длине волны 0,63 мкм на краю прямоугольного экрана, перекрывающего половину пучка в поперечном направлении. Фокальная перетяжка формировалась с помощью линзы с фокусным расстоянием 4 см. Была обнаружена зависимость картины дифракции от положения экрана относительно положения фокальной перетяжки. Оказалось, что если экран расположен на расстояниях меньше фокусного, то дифракционная картина наблюдается в области тени и представляет собой полукруг с дифракционными полосами. Если экран помещен в область перетяжки, то дифракционная картина становится симметричной относительно края экрана. А если экран расположен на расстоянии большем фокусного расстояния, то дифракционная картина наблюдается в светлой области, при этом дифракционные полосы появляются уже с другой стороны. Полученные результаты могут быть использованы для точного определения положения перетяжки сфокусированных пучков Гаусса.