圆形Airy光束的强度分布分析及MATLAB可视化

# 1. **介绍**

- 1.1 研究背景
- 1.2 研究意义
- 1.3 文章结构概述

# 2. **光束的理论基础**

- 2.1 Airy光束介绍
- 2.2 圆形Airy光束的特性
- 2.3 Airy光束的数学描述

在本章中，我们将介绍圆形Airy光束的理论基础，探讨其特性以及数学描述。让我们深入了解圆形Airy光束在光学领域中的重要影响和应用。

# 3. 强度分布分析

在本章中，我们将推导圆形Airy光束的强度分布公式，探讨其特点，并对强度分布进行相关实验验证。

#### 3.1 光束的强度分布公式推导

圆形Airy光束的强度分布可以通过衍射理论推导得到。考虑到Airy光束是由单色平面波傅里叶变换得到，我们可以利用传统的夫琅禾费衍射公式来描述其强度分布。对于一个圆形Airy光束，其强度分布可以表示为：

$$ I(r) = I_0 \left( \frac{2J_1(kr)}{kr} \right)^2 $$

其中，$I_0$为中心光斑的强度，$J_1$为一阶贝塞尔函数，$k$为波数，$r$为径向距离。

#### 3.2 圆形Airy光束的强度分布特点

圆形Airy光束的强度分布具有特定的环形结构，中心亮斑被若干暗环环绕。这种特殊的分布形式是Airy光束的典型特征，与高斯光束等传统的光束形式有所不同。

#### 3.3 强度分布的相关实验验证

通过实验测量圆形Airy光束的强度分布，可以验证理论推导结果的准确性。实验装置会