非衍射涡旋电磁波自由空间传播特性研究

传统拉盖尔⁃高斯模式涡旋电磁波在自由空间传播时,涡旋波束会随着传播距离的增加而发散,这不仅会导致涡旋波束能量密度的下降,同时也会影响接收端涡旋模态的求解,从而给涡旋电磁波的应用带来困难。文中研究非衍射涡旋电磁波自由空间传播特性,通过对贝塞尔⁃高斯和超几何⁃高斯两种典型非衍射型涡旋电磁波的理论分析,仿真计算这两种涡旋电磁波的空间幅度分布和空间相位分布,并与传统拉盖尔⁃高斯模式涡旋电磁波空间传播特性进行比较。结果表明,不同模态下非衍射涡旋电磁波在远距离自由空间传播的聚束性更好,其在涡旋电磁波空间环境传播工程应用中具有很好的前景。