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离轴拉盖尔-高斯涡旋光束传输中的光斑演变

丁攀峰 蒲继雄

离轴拉盖尔-高斯涡旋光束传输中的光斑演变

丁攀峰, 蒲继雄
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  • 在产生涡旋光束过程中, 固体激光器所输出的光束中心 很难与螺旋相位板的中心完全对准, 实际出射的光束为离轴涡旋光束. 在衍射理论的基础上, 对离轴涡旋光束的传输进行了研究, 推导了离轴涡旋光束传输一段距离后电场和光强的解析表达式.研究表明, 与理想的涡旋光束不同, 离轴涡旋光束具有非对称性的光强分布, 在传输过程中光斑除了展宽外, 涡旋暗核还会发生移动. 拓扑电荷数的大小只影响到光束的展宽, 拓扑电荷数为正时, 暗核沿着逆时针切线方向移动; 拓扑电荷数为负时, 暗核沿着顺时针的切线方向移动, 该结果对长距离探测涡旋光束的对准问题起到指导作用.
      通信作者: 丁攀峰, dingpanfeng@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金培育项目基金(批准号: JB-ZR1126)和厦门市科技计划项目(批准号: 3502Z20113017) 资助的课题.
    [1]

    Cheng K, Zhang H R, Lü B D 2010 Acta Phys. Sin. 59 246 (in Chinese) [程科, 张洪润, 吕百达 2010 物理学报 59 246]

    [2]

    Liu M, Chen X Y, Li H X, Song H S, Teng S Y, Cheng C F 2010 Acta Phys. Sin. 59 8490 (in Chinese) [刘曼, 陈小艺, 李海霞, 宋红胜, 滕树云, 程传福 2010 物理学报 59 8490]

    [3]

    Tian L H, Ye F W, Chen X F 2011 Opt. Express 19 11591

    [4]

    Zhao Z X, Liu Y 2010 Chin. J. Laser 37 739 (in Chinese) [赵肇雄, 刘勇 2010 中国激光 37 739]

    [5]

    Li Y Y, Chen Z Y, Liu H, Pu J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1740 (in Chinese) [李阳月, 陈子阳, 刘辉, 蒲继雄 2010 物理学报 59 1740]

    [6]

    Liu Y X, Chen Z Y, Pu J X 2011 Chin. J. Lasers 33 3 (in Chinese)[刘永欣, 陈子阳, 蒲继雄 2011 中国激光 33 3]

    [7]

    Xie Q S, Zhao D M 2008 Opt. Commun. 281 7

    [8]

    Han Y J, Zhao G H 2011 Opt. Lett. 36 2017

    [9]

    Dai H T, Liu Y J, Luo D, Sun X W 2011 Opt. Lett. 36 1617

    [10]

    Zhang W, Kuzyk M G 2006 Appl. Phys. Lett. 89 101103

    [11]

    Mandel L, Wolf E 1995 Optical Coherence and Quantum Optics (Cambridge: Cambridge Univ. Press) p289

  • [1]

    Cheng K, Zhang H R, Lü B D 2010 Acta Phys. Sin. 59 246 (in Chinese) [程科, 张洪润, 吕百达 2010 物理学报 59 246]

    [2]

    Liu M, Chen X Y, Li H X, Song H S, Teng S Y, Cheng C F 2010 Acta Phys. Sin. 59 8490 (in Chinese) [刘曼, 陈小艺, 李海霞, 宋红胜, 滕树云, 程传福 2010 物理学报 59 8490]

    [3]

    Tian L H, Ye F W, Chen X F 2011 Opt. Express 19 11591

    [4]

    Zhao Z X, Liu Y 2010 Chin. J. Laser 37 739 (in Chinese) [赵肇雄, 刘勇 2010 中国激光 37 739]

    [5]

    Li Y Y, Chen Z Y, Liu H, Pu J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1740 (in Chinese) [李阳月, 陈子阳, 刘辉, 蒲继雄 2010 物理学报 59 1740]

    [6]

    Liu Y X, Chen Z Y, Pu J X 2011 Chin. J. Lasers 33 3 (in Chinese)[刘永欣, 陈子阳, 蒲继雄 2011 中国激光 33 3]

    [7]

    Xie Q S, Zhao D M 2008 Opt. Commun. 281 7

    [8]

    Han Y J, Zhao G H 2011 Opt. Lett. 36 2017

    [9]

    Dai H T, Liu Y J, Luo D, Sun X W 2011 Opt. Lett. 36 1617

    [10]

    Zhang W, Kuzyk M G 2006 Appl. Phys. Lett. 89 101103

    [11]

    Mandel L, Wolf E 1995 Optical Coherence and Quantum Optics (Cambridge: Cambridge Univ. Press) p289

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-27
  • 修回日期:  2011-07-14
  • 刊出日期:  2012-03-05

离轴拉盖尔-高斯涡旋光束传输中的光斑演变

  • 1. 华侨大学信息科学与工程学院, 厦门, 361021
  • 通信作者: 丁攀峰, dingpanfeng@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金培育项目基金(批准号: JB-ZR1126)和厦门市科技计划项目(批准号: 3502Z20113017) 资助的课题.

摘要: 在产生涡旋光束过程中, 固体激光器所输出的光束中心 很难与螺旋相位板的中心完全对准, 实际出射的光束为离轴涡旋光束. 在衍射理论的基础上, 对离轴涡旋光束的传输进行了研究, 推导了离轴涡旋光束传输一段距离后电场和光强的解析表达式.研究表明, 与理想的涡旋光束不同, 离轴涡旋光束具有非对称性的光强分布, 在传输过程中光斑除了展宽外, 涡旋暗核还会发生移动. 拓扑电荷数的大小只影响到光束的展宽, 拓扑电荷数为正时, 暗核沿着逆时针切线方向移动; 拓扑电荷数为负时, 暗核沿着顺时针的切线方向移动, 该结果对长距离探测涡旋光束的对准问题起到指导作用.

English Abstract

参考文献 (11)

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