局域椭圆偏振光束强聚焦性质的研究

徐凯; 杨艳芳; 何英; 韩小红; 李春芳

doi:10.7498/aps.59.6125

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摘要

数值计算了局域椭圆偏振光束强聚焦时在焦平面上的横向场强分布、纵向场强分布、横向能流以及纵向角动量分布.结果显示在焦平面上光束总的纵向角动量为零,但在不同象限光束具有不同方向的纵向角动量.当相位延迟角度在0到π之间变化时横向场强分布基本不变,但纵向场强分布有很明显的变化.液晶相位延迟器由外部电压控制,使其相位延迟角度能在0到π之间可以连续取值.因而液晶相位延迟器的外接电压可以实现对焦平面上的纵向场强以及纵向角动量的实时调控.

关键词:

作者及机构信息

1.
上海大学理学院物理系,上海 200444

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10774099,60877055),上海市科委项目(批准号:08JC1409701),上海市青年科技启明星计划(批准号:08QA14030)和上海市重点学科建设项目(批准号:S30105)资助的课题.

参考文献

[1]	Stalder M, Schadt M 1996 Opt. Lett. 21 1948
[2]	Li C F 2007 Opt. Lett. 32 3543
[3]	Tidwell S C, Ford D H, Kimura W D 1990 Appl. Opt. 29 2234
[4]	Phua P B, Lai W J, Lim Y L, Tiaw K S, Lim B C, Teo H H, Hong M H 2007 Opt. Lett. 32 376
[5]	Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468
[6]	Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2008 Opt. Commun. 281 732
[7]	Zhuang J J, Zhao R Q, Ye G M, Dai L S 1985 Acta Phys. Sin. 34 752 ( in Chinese ) [庄杰佳、赵润乔、叶桂木、戴立胜 1985 物理学报 34 752 ]
[8]	Wang X L, Ding J, Ni W J, Guo C S, Wang H T 2007 Opt. Lett. 32 3549
[9]	Li J L, Ueda K, Musha M, Shirakawa A, Zhong L X 2006 Opt. Lett. 31 2969
[10]	Oron R, Blit S, Davidson N, Friesem A A, Bomzon Z, Hasman E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3322
[11]	Youngworth K S, Brown T G 2000 Opt. Express 7 77
[12]	Dorn R, Quabis S, Leuchs G 2003 Phys. Rev. Lett. 91 233901
[13]	Quabis S, Dorn R, Eberler M, Glckl O, Leuchs G 2000 Opt. Commun. 179 1
[14]	Chen B S, Pu J X 2009 Appl. Opt. 48 1288
[15]	Luo Y M, Lü B D 2009 Acta Phys. Sin. 58 3915 ( in Chinese ) [罗亚梅、吕百达 2009 物理学报 58 3915 ]
[16]	Pan L Z, Ding C L 2007 Chin. Phys. 16 137
[17]	Kozawa Y, Sato S 2006 Opt. Lett. 31 820
[18]	Zhuang Y L, Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1258 ( in Chinese ) [张艳丽、赵逸琼、詹其文、李永平 2006 物理学报 55 1258 ]
[19]	Ding H B, Pang W N, Liu Y B, Shang R C 2005 Acta Phys. Sin. 54 4097 ( in Chinese ) [丁海兵、庞文宁、刘义保、尚仁成 2005 物理学报 54 4097 ]
[20]	Goldstein D 2003 Polarized light (2nd ed)(New York: Marcel Dekker) p219 and p22
[21]	Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 349
[22]	Richards B, Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 358
[23]	Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Optics, 39 291

施引文献

[1]	Stalder M, Schadt M 1996 Opt. Lett. 21 1948
[2]	Li C F 2007 Opt. Lett. 32 3543
[3]	Tidwell S C, Ford D H, Kimura W D 1990 Appl. Opt. 29 2234
[4]	Phua P B, Lai W J, Lim Y L, Tiaw K S, Lim B C, Teo H H, Hong M H 2007 Opt. Lett. 32 376
[5]	Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468
[6]	Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2008 Opt. Commun. 281 732
[7]	Zhuang J J, Zhao R Q, Ye G M, Dai L S 1985 Acta Phys. Sin. 34 752 ( in Chinese ) [庄杰佳、赵润乔、叶桂木、戴立胜 1985 物理学报 34 752 ]
[8]	Wang X L, Ding J, Ni W J, Guo C S, Wang H T 2007 Opt. Lett. 32 3549
[9]	Li J L, Ueda K, Musha M, Shirakawa A, Zhong L X 2006 Opt. Lett. 31 2969
[10]	Oron R, Blit S, Davidson N, Friesem A A, Bomzon Z, Hasman E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3322
[11]	Youngworth K S, Brown T G 2000 Opt. Express 7 77
[12]	Dorn R, Quabis S, Leuchs G 2003 Phys. Rev. Lett. 91 233901
[13]	Quabis S, Dorn R, Eberler M, Glckl O, Leuchs G 2000 Opt. Commun. 179 1
[14]	Chen B S, Pu J X 2009 Appl. Opt. 48 1288
[15]	Luo Y M, Lü B D 2009 Acta Phys. Sin. 58 3915 ( in Chinese ) [罗亚梅、吕百达 2009 物理学报 58 3915 ]
[16]	Pan L Z, Ding C L 2007 Chin. Phys. 16 137
[17]	Kozawa Y, Sato S 2006 Opt. Lett. 31 820
[18]	Zhuang Y L, Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1258 ( in Chinese ) [张艳丽、赵逸琼、詹其文、李永平 2006 物理学报 55 1258 ]
[19]	Ding H B, Pang W N, Liu Y B, Shang R C 2005 Acta Phys. Sin. 54 4097 ( in Chinese ) [丁海兵、庞文宁、刘义保、尚仁成 2005 物理学报 54 4097 ]
[20]	Goldstein D 2003 Polarized light (2nd ed)(New York: Marcel Dekker) p219 and p22
[21]	Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 349
[22]	Richards B, Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 358
[23]	Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Optics, 39 291

[1]	常强, 杨艳芳, 何英, 刘海港, 刘键. 4pi聚焦系统中振幅和相位调制的径向偏振涡旋光束聚焦特性的研究. 物理学报, 2013, 62(10): 104202. doi: 10.7498/aps.62.104202
[2]	赵建领, 吴令安. 基于偏振叠加和干涉两种方法的可控光脉冲延时器. 物理学报, 2010, 59(5): 3260-3263. doi: 10.7498/aps.59.3260
[3]	魏钟鸣, 夏建白. 低维半导体偏振光探测器研究进展. 物理学报, 2019, 68(16): 163201. doi: 10.7498/aps.68.20191002
[4]	颜森林. 外腔延时反馈半导体激光器混沌偏振可调控制方法研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6878-6882. doi: 10.7498/aps.57.6878
[5]	马明磊, 吴坚, 杨沐, 宁永强, 商广义. 基于两端自发荧光辐射的808nm半导体激光器增益偏振特性实验表征和能带分析. 物理学报, 2013, 62(17): 174209. doi: 10.7498/aps.62.174209
[6]	李克武, 王志斌, 杨常青, 张瑞, 王耀利, 宋雁鹏. 基于声光滤光和液晶相位调谐的高光谱全偏振成像新技术. 物理学报, 2015, 64(14): 140702. doi: 10.7498/aps.64.140702
[7]	厉以宇, 王媛媛, 陈浩, 朱德喜, 胡川, 瞿佳. 基于二维结构薄膜的偏振选择相位光栅的研究. 物理学报, 2010, 59(7): 5110-5115. doi: 10.7498/aps.59.5110
[8]	盛勇, 蒋刚, 朱正和. 类氢类氦类锂镁离子双电子复合的旁观电子角动量研究. 物理学报, 2002, 51(3): 501-505. doi: 10.7498/aps.51.501
[9]	李国华, 吴福全, 彭捍东, 赵培涛, 王莲, 张寅超, 赵曰峰, 刘玉丽. 高精度消色差相位延迟器性能测试研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4582-4587. doi: 10.7498/aps.55.4582
[10]	刘全慧, 张梦男, 肖世发, 寻大毛. 三维各向同性谐振子的几何动量分布. 物理学报, 2019, 68(1): 010301. doi: 10.7498/aps.68.20181634

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局域椭圆偏振光束强聚焦性质的研究

1. 上海大学理学院物理系,上海 200444

基金项目:

国家自然科学基金(批准号:10774099,60877055),上海市科委项目(批准号:08JC1409701),上海市青年科技启明星计划(批准号:08QA14030)和上海市重点学科建设项目(批准号:S30105)资助的课题.

收稿日期: 2009-09-29

修回日期: 2009-12-28

刊出日期: 2010-09-15

摘要: 数值计算了局域椭圆偏振光束强聚焦时在焦平面上的横向场强分布、纵向场强分布、横向能流以及纵向角动量分布.结果显示在焦平面上光束总的纵向角动量为零,但在不同象限光束具有不同方向的纵向角动量.当相位延迟角度在0到π之间变化时横向场强分布基本不变,但纵向场强分布有很明显的变化.液晶相位延迟器由外部电压控制,使其相位延迟角度能在0到π之间可以连续取值.因而液晶相位延迟器的外接电压可以实现对焦平面上的纵向场强以及纵向角动量的实时调控.

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