相位数据的符号规约(Sign Conventions for Phase Data)
当使用DLL文件、光束文件构建光束或执行相位匹配至关重要的光纤耦合计算时,理解相位符号规约是非常重要的。
如前几节所示,当光束接近准直时,角谱传播算法效果最好,而菲涅尔理论在光束发散时效果最好。当使用角谱传播算法时,电场的相位是相对于平面的。
一旦光束传播到瑞利范围,则使用菲涅尔传播算法,电场的相位参考于球面,球面半径是引导光束(pilot beam)从束腰到当前位置的距离。
相位的符号是正的,如果波前在参考面"右侧",即为局部Z轴正方向。对于在瑞利范围内沿z轴正向传播的光束,相位斜率是负的,因为波前在参考平面的左边。刚好在瑞利范围之外时,相位斜率是正的,因为波前现在在参考球面的右边。

因此,在沿z轴正向传播的情况下,当从瑞利范围内部向外部传播时,电场的相位的斜率将从负"翻转"至正。
例如,对于高斯光束,在束腰位置,参考平面的相位均为零。如果光束在束腰正向传播到刚好进入瑞利范围内,则光束中心的相位将变为π/4弧度,这是由给出的Gouy位移。.光束的相位半径将变为瑞利距离的两倍。由于弯曲的波前相位是相对于平面测量的,所以随着径向孔径的增加,波前相位相对于波前的中心负值越来越大。
假设现在光束传播一小段距离,那么现在引导光束(pilot beam)刚好在瑞利范围的远端,相位将在中心处保持π/4弧度,但参考其半径为到束腰的距离的球面,同时该距离也是这种情况下的瑞利范围。由于参考球面的半径小于波前的曲率,所以现在光束的相位斜率将"翻转",而且随着径向孔径的增大而逐渐增大。
最后,随着波束进一步传播超过瑞利距离,相对于参考球面的相位将趋于恒定的π/2弧度(Gouy偏移的极限值)。
光束的两种表示方式是等效的,但在构造或比较不同光束时,必须注意考虑适当的相位参考面。
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