【摘 要】
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本论文介绍一种具有无衍射特性新光束，即洛仑兹光束。洛仑兹光束是一种三维标量的光束，并且因为其入射平面是由两个独立的洛仑兹函数的乘积而得名。已经有人在傍轴近似下推导了
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本论文介绍一种具有无衍射特性新光束，即洛仑兹光束。洛仑兹光束是一种三维标量的光束，并且因为其入射平面是由两个独立的洛仑兹函数的乘积而得名。已经有人在傍轴近似下推导了洛仑兹光束在自由空间传播的解析表达式。我们在论文中研究洛仑兹光束的无衍射距离、无衍射特性质，并且推导出洛仑兹光束在傍轴近似下发生干涉的解析表达式，研究洛仑兹光束的干涉性质。本论文还介绍另一种隶属于洛仑兹光束的新型三维标量直角对称的光场，即超洛仑兹光束。超洛仑兹光束是由入射平面上两组独立的洛仑兹函数的乘积组成的，因此被人称之为超洛仑兹光束。并推导超洛仑兹光束自由空间传播的解析表达式。利用超洛仑兹光束可以在多项式空间中建造一组相互正交完备的光学场，我们这样得到以洛仑兹光束为基底的新型的直角对称光学场，以代替到处都存在的TEM 00高斯光束，更好地描述一些激光器所发出的特殊形状的场。另外利用傍轴波动方程，我们推断存在洛仑兹光束和超洛仑兹光束的高斯包络形式，并得出它们的解析表达式，命名为洛仑兹-高斯光束和超洛仑兹-高斯光束。这两种新型的光束也都是在傍轴近似的基础上得到的。我们利用Matlab模拟洛仑兹光束在自由空间的传播，洛仑兹光束的干涉情况，和洛仑兹-高斯光束和超洛仑兹光束在自由空间的传播。并对它们的特点进行了分析。并将洛仑兹光束与高斯光束进行比较以及对各种洛仑兹光束进行分析，认为洛仑兹光束是一种极好的无衍射光束，具有很大的应用前景。
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