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无衍射特殊光束的产生与三维表征

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

于湘华, 姚保利, 雷铭, 严绍辉, 杨延龙, 李润泽, 蔡亚楠
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  • 无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性, 在很多领域都有广泛的应用. 本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控, 从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束, 如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束, 两个高阶贝塞尔光束干涉生成的花瓣状无衍射光束, 具有多个主瓣的加速光束等特殊的无衍射光束. 通过在待测焦场附近放置一个平面反射镜, 使其沿光轴快速扫描光场, 并由数字相机同步拍摄反射回来的一系列二维光场强度分布信息, 可实现对无衍射光束三维光场强度分布的快速测量和表征. 本实验方法和技术可以快速产生各种复杂的特殊光场并获得其精确的三维可视化重建效果, 在光学显微、光学俘获、光学微加工等领域有潜在的应用价值.
      通信作者: 姚保利, yaobl@opt.ac.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB921900)和国家自然科学基金(批准号: 81427802, 61275193)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-16
  • 修回日期:  2015-08-03
  • 刊出日期:  2015-12-20

无衍射特殊光束的产生与三维表征

  • 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
  • 通信作者: 姚保利, yaobl@opt.ac.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB921900)和国家自然科学基金(批准号: 81427802, 61275193)资助的课题.

摘要: 无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性, 在很多领域都有广泛的应用. 本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控, 从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束, 如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束, 两个高阶贝塞尔光束干涉生成的花瓣状无衍射光束, 具有多个主瓣的加速光束等特殊的无衍射光束. 通过在待测焦场附近放置一个平面反射镜, 使其沿光轴快速扫描光场, 并由数字相机同步拍摄反射回来的一系列二维光场强度分布信息, 可实现对无衍射光束三维光场强度分布的快速测量和表征. 本实验方法和技术可以快速产生各种复杂的特殊光场并获得其精确的三维可视化重建效果, 在光学显微、光学俘获、光学微加工等领域有潜在的应用价值.

English Abstract

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