高斯谢尔模光束的光强分布如何？

高斯谢尔模光束的光强分布可以形成平顶分布，并且在湍流中能够保持相当长的距离[^1]。根据研究结果，多高斯-谢尔模型光束的级次N越大，湍流诱导的光束扩展越小[^1]。此外，改变光束的横向相干长度可以有效地改变其远场光强分布和大气湍流引起的光束展宽[^2]。在远场，光束的偏振度会趋于一个固定值，但大气湍流会改变矢量多高斯光束的偏振度。

相关问题

高斯谢尔模光束的复振幅分布

高斯-谢尔模型光束（Gaussian-Schell model beam）是一种常见的光束模型，它可以用于描述部分相干光的复振幅分布。该模型光束的复振幅分布可以通过高斯光束和谢尔函数的乘积来表示。

复振幅分布的表达式为：

E(r) = A(r) \cdot \exp(i\phi(r))

其中，`E(r)`表示光束的复振幅，`A(r)`表示振幅分布，`r`表示径向距离，`phi(r)`表示相位分布。

高斯-谢尔模型光束的振幅分布可以用高斯光束的振幅分布和谢尔函数的乘积来表示：

A(r) = A_0 \cdot \exp\left(-\frac{r^2}{w_0^2}\right) \cdot S(r)

其中，`A_0`表示振幅的最大值，`w_0`表示光束的束腰半径，`S(r)`表示谢尔函数。

谢尔函数可以用级数展开的形式表示：

S(r) = \sum_{n=0}^{\infty} c_n \cdot J_n(kr)

其中，`c_n`表示系数，`J_n(kr)`表示第一类贝塞尔函数。

综上所述，高斯-谢尔模型光束的复振幅分布可以通过以上公式计算得到。

高斯谢尔模光束的远场

高斯谢尔模光束在远场的特性可以通过研究光谱移动和光谱开关效应来描述[^1]。根据部分相干光的传输理论，研究发现，扭曲高斯谢尔模光束在远场也会出现光谱移动和光谱开关效应。与衍射高斯谢尔模光束相比，扭曲高斯谢尔模光束在远场的光谱变化规律更加复杂。

另外，多高斯-谢尔模型光束在海洋湍流中的传输特性也进行了研究[^2]。根据研究结果，适当选择光束参数可以使远场光强形成平顶分布，并且这种平顶分布在湍流中能够保持相当长的距离。此外，多高斯-谢尔模型光束的级次N越大，湍流诱导的光束扩展越小。

综上所述，高斯谢尔模光束在远场的特性包括光谱移动和光谱开关效应，以及在湍流中的传输特性。这些特性的研究对于理解光束的传输和应用具有重要意义。