Продольное распределение максимального значения интенсивности в бесселевых световых пучках нулевого и высших порядков
Проведено сравнение продольных распределений максимального значения интенсивности в бесселевых световых пучках (БСП) различных порядков с аналогичными распределениями в гауссовом и лагерр-гауссовых световых пучках соответствующих порядков. Вводится понятие “опасной зоны” БСП и предлагается метод для определения ее длины. Максимальное значение интенсивности I0 исходного гауссова или лагерр-гауссова светового пучка изначально выбирается не выше предела лучевой прочности используемых оптических элементов и объектов. “Опасная зона” БСП — область пространства за аксиконом, в которой максимальная интенсивность БСП превышает I0. За длину “опасной зоны” принимается наибольшая дистанция zΚ за аксиконом, для которой максимальная интенсивность в поперечном сечении БСП равна I0. Дополнительно определяется расстояние zE от аксикона, на котором выравниваются интенсивности на оси БСП и в его периферийном кольцевом поле. В этом поперечном сечении максимальные интенсивности БСП 0-, 1- и 2-го порядков гарантированно меньше I0, но поперечный размер светового пучка еще не слишком велик. С помощью методов математического моделирования рассчитаны относительные (в единицах длины существования БСП zwI) значения zE и zK для БСП нулевого и высших (с первого по девятый) порядков. Показано, что при проектировании оптических систем, использующих коническую геометрию БСП, объекты с низкой лучевой прочностью целесообразно размещать на дистанциях, больших zK, причем наиболее энергоэффективным при том же заданном радиусе исходного лагерр-гауссова пучка по уровню I0/e2 является БСП 1-го порядка в области от zK до zE.
