Simulation der elektromagnetischen Feldverteilung von kurzen optischen Pulsen im Fokus hochaperturiger optischer Systeme für beliebige Polarisationsverteilungen

具有纳米激光脉冲的光学激光器在物理基础研究、工程科学应用研究和工业实践中广泛应用于微纳米激光器韦尔登。Im Rahmen des Vorhabens soll ein Simulationsverfahren für die elektromagnetische Feldvertedilung von kurzen optischen Pulsen（ns bis zu wenigen fs Pulsdauer）im Fokus eines realen optischen Systems mit hoher numerischer tur（bis zum Grenzwert NA=1.0 in Vakuum）entwickelt und für eReihe wichtiger und interessanter Systeme exemplorchausgewertet und verglichen韦尔登.在拉曼线性模型中，通过光学元件（折射、反射和衍射光学元件）可以获得韦尔登、光学Weglängenunterschede（像差）和偏振效应。由于光学元件材料的自聚焦效应和光场传播的方法在光场传播中的作用不明显，因此在真空中光场传播的韦尔登仅为费尔德。这一点或在未来的焦点berechnete费尔德可以aber als Eingangsvertailung für和ere Simulationsverfahren wie z.B.时域有限差分法（FDTD）可以用来计算韦尔登，也可以用来计算材料的非线性。

Kurze optische Laserpulse mit Pulsdauern von Nanosekunden (ns) bis hinab zu wenigen Femtosekunden (fs) werden in vielen Bereichen der physikalischen Grundlagenforschung, der ingenieurwissenschaftlichen angewandten Forschung und der industriellen Praxis verwendet. Im Rahmen des Vorhabens soll ein Simulationsverfahren für die elektromagnetische Feldverteilung von kurzen optischen Pulsen (ns bis zu wenigen fs Pulsdauer) im Fokus eines realen optischen Systems mit hoher numerischer Apertur (bis zum Grenzwert NA=1.0 in Vakuum) entwickelt und für eine Reihe wichtiger und interessanter Systeme exemplarisch ausgewertet und verglichen werden. Dabei werden chromatische Dispersion, optische Weglängenunterschiede (Aberrationen) und Polarisationseffekte beim Durchgang durch optische Elemente (refraktive, reflektierende und auch diffraktive optische Elemente) im Rahmen eines linearen Modells korrekt berücksichtigt. Nichtlineare Effekte wie Selbstfokussierung können beim Durchgang durch die Materialien der optischen Elemente und bei der Propagation zum Fokus im Rahmen der beabsichtigten Methode nicht berücksichtigt werden, so dass zuerst einmal nur das Feld des Fokus im Vakuum berechnet wird. Das im oder in der Nähe des Fokus berechnete Feld kann aber als Eingangsverteilung für andere Simulationsverfahren wie z.B. FDTD (finite difference time domain method) verwendet werden, um auch nichtlineare Wechselwirkungseffekte mit Materie zu berücksichtigen.