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新型发光二极管透镜产生局域空心光束

何西 杜团结 吴逢铁

新型发光二极管透镜产生局域空心光束

何西, 杜团结, 吴逢铁
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  • 首次提出采用发光二极管和二次光学透镜直接产生单个局域空心光束的方法. 首先从几何光学角度分析发光二极管点光源结合二次光学透镜产生局域空心光束的原理,推算出所得局域空心光束长度及最大暗域半径计算公式,随后用数值计算软件Matlab,3D建模软件Soidworks及光学仿真软件Tracepro计算得出一款二次光学透镜并进行了仿真验证. 同时计算了可能获得的局域空心光束的最小尺寸和囚禁粒子的散射力. 结果显示:该透镜能够产生单个局域空心光束,所得局域空心光束的长度及最大暗域半径都在误差允许范围内与理论计算符合. 研究成果为采用发光二极管光源产生局域空心光束提供一种现实可行低成本的有效方法.
    • 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项目(批准号:2012J01278)资助的课题.
    [1]

    Arlt J, Padgett M J 2000 Opt. Lett. 25 191

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    Pavelyev V, Osipov V, Kachalov D, Khonina S, Cheng W, Gaidukeviciute A, Chichkov B 2012 Appl. Opt. 51 4215

    [3]

    Gao W, Hu X B, Sun D, Li J Y 2012 Opt. Express 20 20715

    [4]

    Taylor M A, Knittel J, Bowen W P 2013 Opt. Express 21 8018

    [5]

    Ivanov V V, Isaacs J A, Saffman M, Kemme S A, Ellis A R, Brady G R, Wendt J R, Biedermann G W, Samora S 2013 eprint arXiv 1305 5309

    [6]

    Black B J, Mohanty S K 2012 Opt. Lett. 37 5030

    [7]

    Zhong M C, Wei X B, Zhou J H, Wang Z Q, Li Y M 2013 Nat. Commun. 4 1768

    [8]

    Xu P, He X D, Wang J, Zhan M S 2010 Opt. Lett. 35 2164

    [9]

    Shvedov V G, Izdebskaya Y V, Rode A V, Desyatnikov A, Krolikowski W, Kivshar Y S 2008 Opt. Express 16 20902

    [10]

    Pu J X, Liu X Y, Nemoto S 2005 Opt. Commun. 252 7

    [11]

    Pu J X, Dong M M 2006 Appl. Opt. 45 7553

    [12]

    Gbur G, Visser T D 2003 Opt. Lett. 28 1627

    [13]

    Rao L Z, Pu J X 2007 Chin. Opt. Lett. 5 379

    [14]

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    Chen S F, Guo X, Wu Q, Zhao X F, Shao M, Huang W 2013 Chin. Phys. B 22 128506 (in Chinese)[陈淑芬, 郭旭, 邬强, 赵晓飞, 邵茗, 黄维2013 中国物理22 128506]

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    [21]

    Zhang Q H 2010 MS Dissertation (Guangzhou: South China University of Technology)(in Chinese) [张奇辉 2010 硕士学位论文(广州: 华南理工大学)]

    [22]

    Harada Y, Asakura T 1996 Opt. Commun. 124 529

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-24
  • 修回日期:  2013-12-08
  • 刊出日期:  2014-04-05

新型发光二极管透镜产生局域空心光束

  • 1. 华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室, 厦门 361021
    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项目(批准号:2012J01278)资助的课题.

摘要: 首次提出采用发光二极管和二次光学透镜直接产生单个局域空心光束的方法. 首先从几何光学角度分析发光二极管点光源结合二次光学透镜产生局域空心光束的原理,推算出所得局域空心光束长度及最大暗域半径计算公式,随后用数值计算软件Matlab,3D建模软件Soidworks及光学仿真软件Tracepro计算得出一款二次光学透镜并进行了仿真验证. 同时计算了可能获得的局域空心光束的最小尺寸和囚禁粒子的散射力. 结果显示:该透镜能够产生单个局域空心光束,所得局域空心光束的长度及最大暗域半径都在误差允许范围内与理论计算符合. 研究成果为采用发光二极管光源产生局域空心光束提供一种现实可行低成本的有效方法.

English Abstract

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