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本课程属于：036-高阶高斯光束与模式分析 光学光电与激光工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。
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高阶高斯模生成、转换与数值模拟

📚 共计 30 章节
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01
光的波动性基础
从麦克斯韦方程组到波动方程 · 理解光是一种电磁波
光的波动性基础从麦克斯韦方程组…
02
什么是高斯光束？
基模高斯光束的数学表达式 · 物理图像与基本特征（束腰 · 发散角
什么是高斯光束基模高斯光束的数…
03
高斯光束的传播特性
高斯光束在自由空间中的传播规律 · q参数与ABCD矩阵的引入
高斯光束的传播特…高斯光束
04
高斯光束的变换
透镜对高斯光束的聚焦与准直 · ABCD矩阵的应用
高斯光束的变换透镜对高斯光束的…
05
谐振腔与高斯光束
稳定谐振腔的条件 · 腔内的本征模式与高斯光束的关系
谐振腔高斯光束
06
从基模到高阶模
为什么要研究高阶模？拉盖尔-高斯（L…
从基模到高阶模为什么要研究高阶…
07
厄米特-高斯（HG）模（上）
HG模的数学表达式 · 模式指数(m · n)的物理含义
HG厄米特
08
厄米特-高斯（HG）模（下）
HG模的传播特性 · 通过柱透镜的变换（模式转换器）
HG厄米特
09
拉盖尔-高斯（LG）模（上）
LG模的数学表达式 · 角向指数l与径向指数p的物理含义
LG拉盖尔
10
拉盖尔-高斯（LG）模（下）
LG模的光强分布与相位分布 · 涡旋光束与轨道角动量（OAM）
LG拉盖尔
11
HG模与LG模的相互转换
利用柱透镜系统实现HG模到LG模的转… · 实验原理与步骤
HGLG
12
高阶模的叠加与干涉
两个或多个高阶模的叠加 · 产生复杂光场结构（如光学晶格）
高阶模的叠加干涉
13
高阶模的产生方法（一）
腔内选模法 · 通过特殊设计的谐振腔直接产生高阶模
高阶模的产生方法腔内选模法
14
高阶模的产生方法（二）
腔外调制法 · 使用空间光调制器（SLM）或衍射光学…
高阶模的产生方法腔外调制法
15
高阶模的产生方法（三）
光纤中的高阶模 · 少模光纤（FMF）中的模式激发与控制
高阶模的产生方法光纤
16
高阶模的探测与表征
CCD相机成像法 · 刀口法 · 模式分解算法（如SPGD算法）
高阶模的探测表征
17
高阶模的数学工具
正交多项式（厄米特多项式 · 拉盖尔多项式）的性质与计算
高阶模的数学工具正交多项式
18
高阶模的归一化与正交性
理解模式的正交完备性 · 为什么不同模式之间不耦合
高阶模的归一化正交性
19
高阶模的功率与能量
如何计算高阶模的总功率 · 模式功率占比的概念
高阶模的功率能量
20
高阶模在光通信中的应用（一）
模分复用（MDM）技术原理 · 利用高阶模作为独立信道
高阶模光通信
21
高阶模在光通信中的应用（二）
少模光纤中的模式耦合与串扰 · MIMO均衡技术简介
高阶模光通信
22
高阶模在激光加工中的应用
利用高阶模的特殊光强分布（如空心光束…
高阶模激光加工
23
高阶模在光学捕获中的应用
利用涡旋光束（LG模）的光学扳手 · 捕获和旋转微粒
高阶模光学捕获
24
高阶模在超分辨成像中的应用
受激发射损耗（STED）显微镜中空心…
高阶模超分辨成像
25
高阶模在量子光学中的应用
光子轨道角动量（OAM）纠缠态 · 高维量子通信
高阶模量子光学
26
高阶模的数值模拟（一）
使用Python/Matlab模拟H…
高阶模的数值模拟Python/Matla…
27
高阶模的数值模拟（二）
使用Python/Matlab模拟L…
高阶模的数值模拟Python/Matla…
28
高阶模的数值模拟（三）
模拟HG模到LG模的转换过程
高阶模的数值模拟HG
29
高阶模实验实战（一）
搭建一个简单的HG模产生与观测光路
高阶模实验实战HG
30
高阶模实验实战（二）
测量LG模的轨道角动量 · 干涉法验证涡旋相位
高阶模实验实战LG