高斯光束

高斯光束和横模（在英国）的电场和强度（辐照度）分布约高斯分布可以被视为作为电磁波是指。许多激光其光轴是在哪个发射光束接近高斯分布，在这样的激光的垂直面内强度分布谐振器是基本横向模式或“TEM，在模式振荡” 。衍射极限的透镜具有折射时带入高斯光束（在参数不同的）另一个数学上容易处理，因为它被转换成一个高斯光束，在光学激光数学模型已经使用。

高斯光束是亥姆霍兹方程为近轴近似它是下可以在数学上示出的解决方案。该解决方案采用高斯函数的形式，表示光束电场的复振幅。这种形式中，电和束的一个主要特性的磁场是电磁波仅通过磁场的光束传播来作为在一起，并且能够描述所述电场的特征和任何一个。

高斯光束传播的特性可以通过一些参数来描述，例如光斑大小，曲率半径和Gui相。

在近轴近似下，Helmholtz方程还有另一种解决方案。使用笛卡尔坐标系求解方程可产生一系列称为Hermitian高斯模的解，而使用圆柱坐标系求解可产生一系列称为Laguerre Gaussian模式的解。对于这两种解决方案，最低阶解决方案代表高斯光束，而更高阶解决方案则对应于谐振器的更高阶横向模式。

高斯光束只是近轴近似下的众多模式之一。这些相互正交的模式也用于激光束建模。通常，如果基础集是完美的，则可以通过采用其线性组合来描述任何实际的激光束。激光设计确定哪种模式适合激光束模型。高阶模式可能会更好地逼近输出激光。由于许多激光系统在与光束传播方向正交的平面上具有反对称性，因此特别经常使用厄米高斯模。