搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

角向偏振无衍射光束的传输特性及其偏振态研究

刘绩林 陈子阳 张磊 蒲继雄

引用本文:
Citation:

角向偏振无衍射光束的传输特性及其偏振态研究

刘绩林, 陈子阳, 张磊, 蒲继雄

Polarization and propagation characteristics of the azimuthally polarized non-diffracting beam

Liu Ji-Lin, Chen Zi-Yang, Zhang Lei, Pu Ji-Xiong
PDF
导出引用
  • 从理论和实验两个方面研究角向偏振无衍射光束在自由空间和障碍物空间中的传输特性. 理论上模拟了角向偏振无衍射光束在自由空间以及障碍物空间传播过程中的光强分布与偏振态变化情况. 实验中利用高斯光束先通过偏振转换仪, 再入射到轴棱锥上产生角向偏振无衍射光束. 进而研究其在空间中的传输情况, 并通过分析其经过扇形障碍物后光强分布变化情况讨论障碍物对偏振态的影响和光束的自重建特性. 结果表明: 障碍物遮挡区域光强沿z轴方向逐渐恢复, 且阴影区域沿障碍物所在位置的相反方向移动; 光束的偏振态局部发生变化, 该变化与障碍物所在位置有关. 理论仿真和实验结果一致.
    In this paper, the characteristics of the azimuthally polarized non-diffracting beam (APB) propagating in the free space and obstruction space are investigated theoretically and experimentally. The variations in intensity distribution and polarization characteristics of the APB in propagation process are simulated. In the experiment, the APB is generated by using the polarization converter and axicon. And then, we investigate its transmission and analyze the intensity distribution of APB which is behind a sector-shaped opaque obstacle. We also discuss the influences of obstacles on the polarization and self-healing features of the APB. The results show that the light intensity in obstacle block area gradually restores along the z axis and the shadow area moves toward the direction opposite to the location of obstacle. The polarization of the light beam changes partly and the change relates to the obstacle location. Theoretical simulations accord well with experimental results.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61178015)和福建省自然科学基金(批准号: 2012J05120, 2014J05007)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61178015) and Natural Science Foundation of Fujian Province, China (Grant Nos. 2012J05120, 2014J05007).
    [1]

    Muys P, Moser T, Feurer T 2007 J. Opt. Soc. Am. B 24 2627

    [2]

    Nieminen T A, Heckenberg N R, Rubinsztein-Dunlop H 2008 Opt. Lett. 33 122

    [3]

    Brown D P, Spilman A K, Brown T G, Borghi R, Volkov S N, Wolf E 2008 Opt. Commun. 281 5287

    [4]

    Winnerl S, Zimmermann B, Peter F, Schneider H, Helm M 2009 Opt. Express 17 1571

    [5]

    Chang Q, Yang Y F, He Y, Liu H G, Liu J 2013 Acta Phys. Sin. 62 104202 (in Chinese) [常强, 杨艳芳, 何英, 刘海港, 刘键 2013 物理学报 62 104202]

    [6]

    Du F R, Zhou Z H, Tan Q F, Yang C X, Zhang X Q, Zhu L Q 2013 Chin. Phys. B 22 064202

    [7]

    Li X C, Sun X D 2010 Chin. Phys. B 19 119401

    [8]

    Meier M, Romano V, Feurer T 2007 Appl. Phys. A 86 329

    [9]

    Kim W C, Park N C, Yoon Y J, Choi H, Park Y P 2007 Opt. Rev. 14 236

    [10]

    Chen W, Zhan Q 2009 Opt. Lett. 34 722

    [11]

    Durnin J, Miceli Jr J J, Eberly J H 1987 Phys. Rev. Lett. 58 1499

    [12]

    He M, Chen Z Y, Sun S H, Pu J X 2013 Opt. Commun. 294 36

    [13]

    Wu G, Wang F, Cai Y 2014 Phys. Rev. A 89 043807

    [14]

    Bouchal Z, Wagner J, Chlup M 1998 Opt. Commun. 151 207

    [15]

    Garcés-Chávez V, McGloin D, Melville H, Sibbett W, Dholakia K 2002 Nature 419 145

    [16]

    Brown D P, Spilman A K, Brown T G, Borghi R, Volkov S N, Wolf E 2008 Opt. Commun. 281 5287

    [17]

    Bashkansky M, Park D, Fatemi F K 2010 Opt. Express 18 212

    [18]

    Davis J A, McNamara D E, Cottrell D M, Sonehara T 2000 Appl. Opt. 39 1549

    [19]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Mei A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [20]

    Sun S H, Lin H C, Cui S W, Pu J X, Zhu J Q, Chen B S 2012 Sci. Sin.: Phys. Mech. Astron. 42 1022 (in Chinese) [孙顺红, 林惠川, 崔省伟, 蒲继雄, 朱健强, 陈宝算 2012 中国科学: 物理学 力学 天文学 42 1022]

    [21]

    Collins J, Stuart A 1970 J. Opt. Soc. Am. 60 1168

    [22]

    Simon R, Mukunda N, Sudarshan E C G 1988 Opt. Commun. 65 322

    [23]

    Yeh P 1982 J. Opt. Soc. Am. B 72 507

  • [1]

    Muys P, Moser T, Feurer T 2007 J. Opt. Soc. Am. B 24 2627

    [2]

    Nieminen T A, Heckenberg N R, Rubinsztein-Dunlop H 2008 Opt. Lett. 33 122

    [3]

    Brown D P, Spilman A K, Brown T G, Borghi R, Volkov S N, Wolf E 2008 Opt. Commun. 281 5287

    [4]

    Winnerl S, Zimmermann B, Peter F, Schneider H, Helm M 2009 Opt. Express 17 1571

    [5]

    Chang Q, Yang Y F, He Y, Liu H G, Liu J 2013 Acta Phys. Sin. 62 104202 (in Chinese) [常强, 杨艳芳, 何英, 刘海港, 刘键 2013 物理学报 62 104202]

    [6]

    Du F R, Zhou Z H, Tan Q F, Yang C X, Zhang X Q, Zhu L Q 2013 Chin. Phys. B 22 064202

    [7]

    Li X C, Sun X D 2010 Chin. Phys. B 19 119401

    [8]

    Meier M, Romano V, Feurer T 2007 Appl. Phys. A 86 329

    [9]

    Kim W C, Park N C, Yoon Y J, Choi H, Park Y P 2007 Opt. Rev. 14 236

    [10]

    Chen W, Zhan Q 2009 Opt. Lett. 34 722

    [11]

    Durnin J, Miceli Jr J J, Eberly J H 1987 Phys. Rev. Lett. 58 1499

    [12]

    He M, Chen Z Y, Sun S H, Pu J X 2013 Opt. Commun. 294 36

    [13]

    Wu G, Wang F, Cai Y 2014 Phys. Rev. A 89 043807

    [14]

    Bouchal Z, Wagner J, Chlup M 1998 Opt. Commun. 151 207

    [15]

    Garcés-Chávez V, McGloin D, Melville H, Sibbett W, Dholakia K 2002 Nature 419 145

    [16]

    Brown D P, Spilman A K, Brown T G, Borghi R, Volkov S N, Wolf E 2008 Opt. Commun. 281 5287

    [17]

    Bashkansky M, Park D, Fatemi F K 2010 Opt. Express 18 212

    [18]

    Davis J A, McNamara D E, Cottrell D M, Sonehara T 2000 Appl. Opt. 39 1549

    [19]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Mei A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [20]

    Sun S H, Lin H C, Cui S W, Pu J X, Zhu J Q, Chen B S 2012 Sci. Sin.: Phys. Mech. Astron. 42 1022 (in Chinese) [孙顺红, 林惠川, 崔省伟, 蒲继雄, 朱健强, 陈宝算 2012 中国科学: 物理学 力学 天文学 42 1022]

    [21]

    Collins J, Stuart A 1970 J. Opt. Soc. Am. 60 1168

    [22]

    Simon R, Mukunda N, Sudarshan E C G 1988 Opt. Commun. 65 322

    [23]

    Yeh P 1982 J. Opt. Soc. Am. B 72 507

  • [1] 洪昕, 王晓强, 李冬雪, 商云晶. 不依赖激发光偏振方向的芯帽异构二聚体. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211381
    [2] 魏祥, 吴智政, 曹战, 王园园, DzikiMbemba. 基于磁液变形镜生成弯曲轨迹自加速类贝塞尔光束. 物理学报, 2019, 68(11): 114701. doi: 10.7498/aps.68.20190063
    [3] 刘会龙, 胡总华, 夏菁, 吕彦飞. 无衍射光束的产生及其应用. 物理学报, 2018, 67(21): 214204. doi: 10.7498/aps.67.20181227
    [4] 杨艳飞, 陈婧, 吴逢铁, 胡润, 张惠忠, 胡汉青. 像散Bessel光束自重建特性的理论和实验研究. 物理学报, 2018, 67(22): 224201. doi: 10.7498/aps.67.20181416
    [5] 于湘华, 姚保利, 雷铭, 严绍辉, 杨延龙, 李润泽, 蔡亚楠. 无衍射特殊光束的产生与三维表征. 物理学报, 2015, 64(24): 244203. doi: 10.7498/aps.64.244203
    [6] 王美洁, 贾维国, 张思远, 门克内木乐, 杨军, 张俊萍. 低双折射光纤中拉曼增益对光偏振态的影响. 物理学报, 2015, 64(3): 034212. doi: 10.7498/aps.64.034212
    [7] 王美洁, 贾维国, 张思远, 乔海龙, 杨军, 张俊萍, 门克内木乐. 拉曼效应对低双折射光纤偏振特性的影响. 物理学报, 2014, 63(10): 104204. doi: 10.7498/aps.63.104204
    [8] 赵顾颢, 赵尚弘, 幺周石, 郝晨露, 蒙文, 王翔, 朱子行, 刘丰. 偏振无关的旋光双反射结构的实验研究. 物理学报, 2013, 62(13): 134201. doi: 10.7498/aps.62.134201
    [9] 马骏, 袁操今, 冯少彤, 聂守平. 基于数字全息及复用技术的全场偏振态测试方法. 物理学报, 2013, 62(22): 224204. doi: 10.7498/aps.62.224204
    [10] 范丹丹, 吴逢铁, 程治明, 朱健强. 非相干光源无衍射光的自重建. 物理学报, 2013, 62(10): 104219. doi: 10.7498/aps.62.104219
    [11] 范丹丹, 吴逢铁, 程治明, 王涛, 杜团结, 朱健强. 障碍物后周期性Bottle beam的自重建. 物理学报, 2012, 61(24): 244104. doi: 10.7498/aps.61.244104
    [12] 陈园园, 邹仁华, 宋钢, 张恺, 于丽, 赵玉芳, 肖井华. 纳米银线波导中表面等离极化波激发和辐射的偏振特性研究. 物理学报, 2012, 61(24): 247301. doi: 10.7498/aps.61.247301
    [13] 张宣妮, 张淳民. 静态偏振风成像干涉仪光传输特性和光通量改善. 物理学报, 2012, 61(10): 104210. doi: 10.7498/aps.61.104210
    [14] 范丹丹, 张前安, 程治明, 郑维涛, 吴逢铁. Bessel光束自重建的模拟仿真与实验验证. 物理学报, 2012, 61(16): 164103. doi: 10.7498/aps.61.164103
    [15] 刘均海, 韩文娟, 张怀金, 王继扬, Xavier Mateos, Valentin Petrov. 不同组分的钒酸盐混晶Ybt:YxGd1-t-xVO4光谱与激光性质的比较研究. 物理学报, 2011, 60(1): 014211. doi: 10.7498/aps.60.014211
    [16] 刘虹遥, 吕强, 罗海陆, 文双春. 各向异性超常材料平板透镜的聚焦特性分析. 物理学报, 2010, 59(1): 256-263. doi: 10.7498/aps.59.256
    [17] 卢文和, 吴逢铁, 马宝田. 环形障碍物-轴棱锥产生局域空心光束. 物理学报, 2010, 59(9): 6101-6105. doi: 10.7498/aps.59.6101
    [18] 吴逢铁, 江新光, 刘彬, 邱振兴. 轴棱锥产生无衍射光束自再现特性的几何光学分析. 物理学报, 2009, 58(5): 3125-3129. doi: 10.7498/aps.58.3125
    [19] 王 琛, 袁景和, 王桂英, 徐至展. 入射光的偏振特性对全内反射荧光显微术中荧光激发的影响. 物理学报, 2003, 52(12): 3014-3019. doi: 10.7498/aps.52.3014
    [20] 苏慧敏, 郑锡光, 王霞, 许剑锋, 汪河洲. 计算机模拟偏振对激光全息的影响. 物理学报, 2002, 51(5): 1044-1048. doi: 10.7498/aps.51.1044
计量
  • 文章访问数:  5186
  • PDF下载量:  4876
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-21
  • 修回日期:  2014-10-12
  • 刊出日期:  2015-03-05

/

返回文章
返回