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自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究

赵娟莹 邓冬梅 张泽 刘京郊 姜东升

自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究

赵娟莹, 邓冬梅, 张泽, 刘京郊, 姜东升
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  • 空间相位调制一直是设计新型自加速光束的重要方法. 参照类贝塞尔光束产生的思路,从理论上提出了一种新型的自加速无衍射类贝塞尔-厄米-高斯光束,并从数值模拟和实验两个方面研究此光束沿不同轨道的演化. 理论上通过对厄米-高斯光束进行相位调制,产生了不同模式的自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束. 采用分步傅里叶算法模拟了(0,1),(1,0),(1,1)和(1,2)阶类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输过程. 采用计算全息和空间光调制技术在实验中观察了类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输,例如抛物、双曲、双曲正割和三维轨道. 实验观察与理论结果符合得很好. 实验验证了不同阶类贝塞尔-厄米-高斯光束的奇特光斑结构,验证了光束的非衍射特性及传输轨道的可控性,且理论模拟验证了光束的自修复特性. 作为此前研究的类贝塞尔光束的一般形式,本文所得到的光束可用于构造出更加新型实用的光束.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB632703)、国家自然科学基金(批准号:11374108, 10904041)、广东省优秀博士学位论文作者专项基金(批准号:SYBZZXM201227)和国家留学基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-04
  • 修回日期:  2013-10-06
  • 刊出日期:  2014-02-20

自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究

  • 1. 北京理工大学光电学院, 北京 100081;
  • 2. 华南师范大学, 纳米光学材料和器件实验室, 广州 510631;
  • 3. 中国科学院光电研究院, 北京 100190
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB632703)、国家自然科学基金(批准号:11374108, 10904041)、广东省优秀博士学位论文作者专项基金(批准号:SYBZZXM201227)和国家留学基金资助的课题.

摘要: 空间相位调制一直是设计新型自加速光束的重要方法. 参照类贝塞尔光束产生的思路,从理论上提出了一种新型的自加速无衍射类贝塞尔-厄米-高斯光束,并从数值模拟和实验两个方面研究此光束沿不同轨道的演化. 理论上通过对厄米-高斯光束进行相位调制,产生了不同模式的自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束. 采用分步傅里叶算法模拟了(0,1),(1,0),(1,1)和(1,2)阶类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输过程. 采用计算全息和空间光调制技术在实验中观察了类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输,例如抛物、双曲、双曲正割和三维轨道. 实验观察与理论结果符合得很好. 实验验证了不同阶类贝塞尔-厄米-高斯光束的奇特光斑结构,验证了光束的非衍射特性及传输轨道的可控性,且理论模拟验证了光束的自修复特性. 作为此前研究的类贝塞尔光束的一般形式,本文所得到的光束可用于构造出更加新型实用的光束.

English Abstract

参考文献 (28)

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