Python光学仿真举例---光波的复振幅表示

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光波是一种横波，电场矢量、磁场矢量以及传播方向两两垂直。在笛卡尔坐标系下，可将电场矢量和磁场矢量分解为 x 、 y 、 z 三个分量，这三个两两正交的电场和磁场分量分别满足波动方程。 一种简化的光波表示方法是采用标量波的形式，即用标量 U 代替波动方程中的电场强度或磁场强度分量，可以得到标量波动方程为 其通解可用复数形式的复振幅表示，即 上式中， r 表示空间任意一点的位置矢量。 将上述复振幅简谐波代入波动方程可以得到亥姆霍兹方程，即 上式中， k 是波矢量 k 的大小， k=2 π / λ。 确定光波长的复振幅即可完全描述该处的场分布。 任意光波的复振幅可由振幅 A( r ) 和相位φ ( r ) 表示，即 当振幅为常数时，光波为均匀波；当振幅为非常数时，光波为非均匀波。 相位函数为常数的表面称为等相位面或波前。 两种常见的光波 ………………………………