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用弧形波晶片产生矢量光束及其强聚焦的特性研究

周巧巧 施建珍 纪宪明 印建平

用弧形波晶片产生矢量光束及其强聚焦的特性研究

周巧巧, 施建珍, 纪宪明, 印建平
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  • 提出了产生轴对称矢量光束的新方案, 根据晶体的双折射性质设计波晶片, 形成o光和e光相位板, 能够把线偏振光转换为具有旋转对称性的径向或角向矢量空心光束, 光路简单, 调节方便. 应用Richards-Wolf的经典矢量衍射模型, 分析计算了空心高斯光束照明、高数值孔径透镜聚焦条件下所产生的衍射光波电磁场分布, 结果表明: 用功率为0.5 W的激光照明, 所获得的矢量空心光束具有很高的光强、光强梯度和很强的纵向电磁场分布, 同时还能产生可实时调控的光子角动量分布, 方案在微观粒子的操控方面有很好的应用前景.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11034002, 11274114)、科技部量子调控重大研究计划项目(批准号: 2011CB921602)和华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室开放基金资助的课题.
    [1]

    Zhao W Q, Tang F, Qiu L R, Liu D L 2013 Acta Phys. Sin. 62 054201 (in Chinese) [赵维谦, 唐芳, 邱丽荣, 刘大礼 2013 物理学报 62 054201]

    [2]

    Qiwen Z 2004 Opt. Express 12 3377

    [3]

    Molloy J E, Dholakia K, Padgett M J 2003 J. Mod. Opt. 50 1501

    [4]

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

    [5]

    Morris J E, Caxruthers A E, Mazilu M, Reeee P J, Cizma T 2008 Opt. Express 16 10117

    [6]

    Yan J, Lu Y H, Wang P 2010 Acta. Opt. Sin. 30 3597 (in Chinese) [阎杰, 鲁拥华, 王沛 2010 光学学报 30 3597]

    [7]

    Dartora C A, Zamboni R, Nobrega K Z, Reeami E, Hernandez F 2003 Opt. Commun. 222 75

    [8]

    Rijuparna C, Ajay G 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 2278

    [9]

    Zhang R M, Zhao D 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 919

    [10]

    Cai Y J, Zhang L 2006 J. Opt. Soc. Am. B 23 1398

    [11]

    Machavariani G, Lumer Y 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [12]

    Marwan A A, Matthias H, Moritz V 2011 Opt. Express 19 5039

    [13]

    Hemandez R I, Gutierrez J C, Guizar M, Bandres M A 2006 Opt. Express 14 8974

    [14]

    Chafiq A, Hrieha Z, Belafhal A 2007 Opt. Commun. 275 165

    [15]

    Lerman G M, Lilach Y, Levy U 2009 Opt. Lett. 34 1669

    [16]

    Li H R, Yin J P 2010 Chin. Phys. B 19 083204

    [17]

    Li H R, Yin J P 2011 Opt. Lett. 36 1755

    [18]

    Wang Z, Gao C Q, Xin J T 2012 Acta Phys. Sin. 61 124209 (in Chinese) [王铮, 高春清, 辛璟焘 2012 物理学报 61 124209]

    [19]

    Tang X C, Gao J C, Wang K, Fang M 2013 Laser & Optoelectronics Progress 50 030001 (in Chinese) [唐新春, 高健存, 王坤, 方茗 2013 激光与光电子学进展 50 030001]

    [20]

    Chen G J, Zhou Q Q, Ji X M, Yin J P 2014 Acta Phys. Sin. 63 083701 (in Chinese) [陈国钧, 周巧巧, 纪宪明, 印建平 2014 物理学报 63 083701]

    [21]

    Machavariani G, Lumer L 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [22]

    Zhang Y L, Li X Y, Zhu J Q 2009 Chin. J . Lasers 36 129 (in Chinese) [张艳丽, 李小燕, 朱健强 2009 中国激光 36 129]

    [23]

    Richards B, Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. 253 358

    [24]

    Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Opt. IV 39 291

  • [1]

    Zhao W Q, Tang F, Qiu L R, Liu D L 2013 Acta Phys. Sin. 62 054201 (in Chinese) [赵维谦, 唐芳, 邱丽荣, 刘大礼 2013 物理学报 62 054201]

    [2]

    Qiwen Z 2004 Opt. Express 12 3377

    [3]

    Molloy J E, Dholakia K, Padgett M J 2003 J. Mod. Opt. 50 1501

    [4]

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

    [5]

    Morris J E, Caxruthers A E, Mazilu M, Reeee P J, Cizma T 2008 Opt. Express 16 10117

    [6]

    Yan J, Lu Y H, Wang P 2010 Acta. Opt. Sin. 30 3597 (in Chinese) [阎杰, 鲁拥华, 王沛 2010 光学学报 30 3597]

    [7]

    Dartora C A, Zamboni R, Nobrega K Z, Reeami E, Hernandez F 2003 Opt. Commun. 222 75

    [8]

    Rijuparna C, Ajay G 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 2278

    [9]

    Zhang R M, Zhao D 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 919

    [10]

    Cai Y J, Zhang L 2006 J. Opt. Soc. Am. B 23 1398

    [11]

    Machavariani G, Lumer Y 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [12]

    Marwan A A, Matthias H, Moritz V 2011 Opt. Express 19 5039

    [13]

    Hemandez R I, Gutierrez J C, Guizar M, Bandres M A 2006 Opt. Express 14 8974

    [14]

    Chafiq A, Hrieha Z, Belafhal A 2007 Opt. Commun. 275 165

    [15]

    Lerman G M, Lilach Y, Levy U 2009 Opt. Lett. 34 1669

    [16]

    Li H R, Yin J P 2010 Chin. Phys. B 19 083204

    [17]

    Li H R, Yin J P 2011 Opt. Lett. 36 1755

    [18]

    Wang Z, Gao C Q, Xin J T 2012 Acta Phys. Sin. 61 124209 (in Chinese) [王铮, 高春清, 辛璟焘 2012 物理学报 61 124209]

    [19]

    Tang X C, Gao J C, Wang K, Fang M 2013 Laser & Optoelectronics Progress 50 030001 (in Chinese) [唐新春, 高健存, 王坤, 方茗 2013 激光与光电子学进展 50 030001]

    [20]

    Chen G J, Zhou Q Q, Ji X M, Yin J P 2014 Acta Phys. Sin. 63 083701 (in Chinese) [陈国钧, 周巧巧, 纪宪明, 印建平 2014 物理学报 63 083701]

    [21]

    Machavariani G, Lumer L 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [22]

    Zhang Y L, Li X Y, Zhu J Q 2009 Chin. J . Lasers 36 129 (in Chinese) [张艳丽, 李小燕, 朱健强 2009 中国激光 36 129]

    [23]

    Richards B, Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. 253 358

    [24]

    Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Opt. IV 39 291

  • [1] 陆世专, 游开明, 陈列尊, 王友文, 杨辉, 戴志平. 被圆相位片衍射的空心高斯光束的远场矢量结构特征. 物理学报, 2012, 61(23): 234201. doi: 10.7498/aps.61.234201
    [2] 王铮, 高春清, 辛璟焘. 高阶矢量光束高数值孔径聚焦特性的研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124209. doi: 10.7498/aps.61.124209
    [3] 施建珍, 许田, 周巧巧, 纪宪明, 印建平. 用波晶片相位板产生角动量可调的无衍射涡旋空心光束. 物理学报, 2015, 64(23): 234209. doi: 10.7498/aps.64.234209
    [4] 唐 霖, 黄建华, 段正路, 张卫平, 周兆英, 冯焱颖, 朱 荣. 冷原子穿越激光束的量子隧穿时间. 物理学报, 2006, 55(12): 6606-6611. doi: 10.7498/aps.55.6606
    [5] 张 蕾, 蔡阳健, 陆璇辉. 一种新空心光束的理论及实验研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1777-1781. doi: 10.7498/aps.53.1777
    [6] 陈国钧, 周巧巧, 纪宪明, 印建平. 用线偏振光产生可调矢量椭圆空心光束. 物理学报, 2014, 63(8): 083701. doi: 10.7498/aps.63.083701
    [7] 周琦, 陆俊发, 印建平. 可控双空心光束的理论方案及实验研究. 物理学报, 2015, 64(5): 053701. doi: 10.7498/aps.64.053701
    [8] 段正路, 张卫平, 李师群, 周兆英, 冯焱颖, 朱 荣. 物质波在原子波导中传输时的波导衔接激发. 物理学报, 2005, 54(12): 5622-5628. doi: 10.7498/aps.54.5622
    [9] 陆俊发, 周琦, 纪宪明, 印建平. 实现冷原子、冷分子光学囚禁的组合三光学势阱方案. 物理学报, 2011, 60(6): 063701. doi: 10.7498/aps.60.063701
    [10] 陆俊发, 纪宪明, 印建平. 实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学四阱. 物理学报, 2006, 55(4): 1740-1750. doi: 10.7498/aps.55.1740
    [11] 刘纪彩, 成飞, 赵亚男, 郭芬芬. 飞秒激光场中原子所受光学偶极力研究. 物理学报, 2019, 68(3): 033701. doi: 10.7498/aps.68.20182016
    [12] 纪宪明, 印建平. 冷原子或冷分子囚禁的可控制光学双阱. 物理学报, 2004, 53(12): 4163-4172. doi: 10.7498/aps.53.4163
    [13] 陆俊发, 周琦, 潘小青, 印建平. 可操控二种冷原子或冷分子样品的光学双阱新方案及其实验研究. 物理学报, 2013, 62(23): 233701. doi: 10.7498/aps.62.233701
    [14] 卢向东, 李同保, 马艳, 汪黎栋. 激光汇聚Cr原子沉积的原子光学特性研究. 物理学报, 2009, 58(12): 8205-8211. doi: 10.7498/aps.58.8205
    [15] 纪宪明, 徐淑武, 陆俊发, 徐冬梅, 印建平. 用错位相位光栅产生的可调光学双阱. 物理学报, 2008, 57(12): 7591-7599. doi: 10.7498/aps.57.7591
    [16] 吴彬, 程冰, 付志杰, 朱栋, 邬黎明, 王凯楠, 王河林, 王兆英, 王肖隆, 林强. 拉曼激光边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响. 物理学报, 2019, 68(19): 194205. doi: 10.7498/aps.68.20190581
    [17] 郑森林, 陈 君, 林 强. 光脉冲序列对三能级原子重力仪测量精度的影响. 物理学报, 2005, 54(8): 3535-3541. doi: 10.7498/aps.54.3535
    [18] 易煦农, 李瑛, 凌晓辉, 张志友, 范滇元. 光在Metasurface中的自旋-轨道相互作用. 物理学报, 2015, 64(24): 244202. doi: 10.7498/aps.64.244202
    [19] 顾宋博, 徐淑武, 陆俊发, 纪宪明, 印建平. 用液晶空间光调制器产生光阱阵列. 物理学报, 2012, 61(15): 153701. doi: 10.7498/aps.61.153701
    [20] 徐淑武, 周巧巧, 顾宋博, 纪宪明, 印建平. 用空间光调制器产生三维光阱阵列 . 物理学报, 2012, 61(22): 223702. doi: 10.7498/aps.61.223702
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-27
  • 修回日期:  2014-10-12
  • 刊出日期:  2015-03-05

用弧形波晶片产生矢量光束及其强聚焦的特性研究

  • 1. 南通大学理学院, 南通 226019;
  • 2. 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11034002, 11274114)、科技部量子调控重大研究计划项目(批准号: 2011CB921602)和华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室开放基金资助的课题.

摘要: 提出了产生轴对称矢量光束的新方案, 根据晶体的双折射性质设计波晶片, 形成o光和e光相位板, 能够把线偏振光转换为具有旋转对称性的径向或角向矢量空心光束, 光路简单, 调节方便. 应用Richards-Wolf的经典矢量衍射模型, 分析计算了空心高斯光束照明、高数值孔径透镜聚焦条件下所产生的衍射光波电磁场分布, 结果表明: 用功率为0.5 W的激光照明, 所获得的矢量空心光束具有很高的光强、光强梯度和很强的纵向电磁场分布, 同时还能产生可实时调控的光子角动量分布, 方案在微观粒子的操控方面有很好的应用前景.

English Abstract

参考文献 (24)

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