许森东，徐弼军

（浙江科技学院理学院，杭州310023）

GSM光束在负折射率介质中的传输特性研究

许森东，徐弼军

（浙江科技学院理学院，杭州310023）

为了研究高斯-谢尔模型光束在负折射率介质中的传输特性，利用矩阵光学理论、衍射积分理论、相干偏振统一理论推导了高斯-谢尔模型光束通过负折射率介质中传输交叉谱密度方程的解析表达式，并利用该解析表达式得到了高斯-谢尔模型光束通过负折射率介质的谱密度和谱相干度。结果表明，高斯-谢尔模型光束的谱密度和谱相干度都可以通过负折射率介质的工作频率调控。此研究结果提供了一种新的调控光传输的方法和技术。

激光物理；高斯-谢尔模型光束；负折射率介质；谱密度；谱相干度

引 言

因为部分相干光在激光通讯、光学成像、微粒捕获和散射等领域有着重要的应用价值，所以部分相干光的传输特性近年来受到越来越多人的关注与研究［1-6］。而高斯-谢尔模型（Gaussian-Schell model，GSM）光束作为一种典型和常见的部分相干激光光束，人们对其已进行了大量的研究［6-9］。近年来，人们已经对GSM光束在湍流大气、自由空间、人体组织等介质中的传输特性进行了广泛研究，其结果对控制和应用GSM光束具有十分重要的参考价值。

另一方面，负折射率材料（negative index medium，NIM）由于具有独特的电磁性质因而受到人们广泛的关注和研究［10］。在几十年前就有科学家提出了负折射率的概念，但由于自然界中找不到天然的负折射率材料，并没有引起人们的研究兴趣。……