搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

新型锥透镜产生局域空心光束

张前安 吴逢铁 郑维涛 马亮

引用本文:
Citation:

新型锥透镜产生局域空心光束

张前安, 吴逢铁, 郑维涛, 马亮

Bottle beam generated by novel axicon

Zhang Qian-An, Wu Feng-Tie, Zheng Wei-Tao, Ma Liang
PDF
导出引用
  • 首次提出产生局域空心光束(Bottle beam)的另一类新型锥透镜模型.讨论了凹凸两种模型,分别是在传统轴棱锥的底部磨削和胶合圆台结构形成.研究结果表明平面波正入射新型凹锥透镜可产生单个Bottle beam,正入射新型凸锥透镜可形成具有周期性的Bottle beam.通过几何光学分析了产生Bottle beam的原理,计算了Bottle beam的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了新型锥透镜后的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析基本符合.
    Novel axicon for generating bottle beam is proposed for the first time. We discuss concave and convex types, which are formed by grinding and scuffing a frustum of a cone on the bottom of a traditional axicon. The results show that when a plane wave illuminates on the concave axicon, a single bottle beam is formed. If the light illuminates on the convex axicon, periodic bottle beam is formed. The formation mechanism of the bottle beam is analyzed by geometrical optics, and the relevant parameters are also calculated. The transverse and the longitudinal intensity distribution are simulated by diffraction and interference theory. The results are basically consistent with the geometrical optics.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60977068)和泉州市科技重点项目(批准号:2009G4)资助的课题.
    [1]

    Roee O, Lev K, Nir F, Nir D 2000 J. Opt. Soc. Am. B 17 1113

    [2]

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

    [3]

    Bokor N, Davidson N 2007 Opt. Commun. 279 229

    [4]

    Tatarkova S A, Sibbett W, Dholakia K 2003 Phys. Rev. Lett. 91 038101

    [5]

    Garces-Chavez V, McGloin D, Melville H, Sibbett W, Dholakia K 2000 Nature 419 145

    [6]

    Li Q, Feng W L, Hu X M, Cao Q, Sha D G, Lin J M 2008 Chin. Phys. B 17 726

    [7]

    Paterson L, MacDonald M P, Arlt J, Sibbett W, Bryant P E, Dholakia K 2001 Science 292 912

    [8]

    MacDonald M P, Parerson L, Volke-Sepulveda K, Arlt J, Sibbett W, Dholakia K 2002 Science 296 1101

    [9]

    Xu S H, Li Y M,Lou L R 2006 Chin. Phys. 15 1391

    [10]

    Zhou Q, Lu J F, Yin J P 2010 Chin. Phys. B 19 093202

    [11]

    Moffitt J R, Chemla Y R, Smith S B, Bustamante C 2008 Annual Review of Biochemistry 77 205

    [12]

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

    [13]

    Tai P T, Hsieh W F, Chen C H 2004 Opt. Express 12 5827

    [14]

    Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2004 SPIE, Denver CO USA, Monday 02 August, 2004 p616—625

    [15]

    Monk S, Arlt J, Roberton D A, Courtial J, Padgett M J 1999 Opt. Commun. 170 213

    [16]

    Arlt J, Dholakia K 2000 Opt. Commun. 177 297

    [17]

    Zeng X H, Wu F T 2008 J. Mod. Opt. 55 3071

    [18]

    Ahluwalia B P S, Cheong W C, Yuan X C, Zhang L S, Tao S H, Bu J, Wang H 2006 Opt. Lett. 31 987

    [19]

    Wu F T, Jiang X G, Liu B,Qiu Z X 2009 Acta Phys. Sin. 48 2410 (in Chinese)[吴逢铁、 江新光、 刘 彬、 邱振兴 2009 物理学报 48 2410]

    [20]

    Ma L, Wu F T 2010 Acta Phys. Sin. 59 6096 (in Chinese)[马 亮、 吴逢铁 2010 物理学报 59 6096]

    [21]

    Wu F T, Zeng X H 2008 Acta Opt. Sin. 28 174 (in Chinese)[吴逢铁、 曾夏辉 2008 光学学报 28 174]

    [22]

    Friberg A T 1996 J. Opt. Soc. Am. A 13 743

  • [1]

    Roee O, Lev K, Nir F, Nir D 2000 J. Opt. Soc. Am. B 17 1113

    [2]

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

    [3]

    Bokor N, Davidson N 2007 Opt. Commun. 279 229

    [4]

    Tatarkova S A, Sibbett W, Dholakia K 2003 Phys. Rev. Lett. 91 038101

    [5]

    Garces-Chavez V, McGloin D, Melville H, Sibbett W, Dholakia K 2000 Nature 419 145

    [6]

    Li Q, Feng W L, Hu X M, Cao Q, Sha D G, Lin J M 2008 Chin. Phys. B 17 726

    [7]

    Paterson L, MacDonald M P, Arlt J, Sibbett W, Bryant P E, Dholakia K 2001 Science 292 912

    [8]

    MacDonald M P, Parerson L, Volke-Sepulveda K, Arlt J, Sibbett W, Dholakia K 2002 Science 296 1101

    [9]

    Xu S H, Li Y M,Lou L R 2006 Chin. Phys. 15 1391

    [10]

    Zhou Q, Lu J F, Yin J P 2010 Chin. Phys. B 19 093202

    [11]

    Moffitt J R, Chemla Y R, Smith S B, Bustamante C 2008 Annual Review of Biochemistry 77 205

    [12]

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

    [13]

    Tai P T, Hsieh W F, Chen C H 2004 Opt. Express 12 5827

    [14]

    Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2004 SPIE, Denver CO USA, Monday 02 August, 2004 p616—625

    [15]

    Monk S, Arlt J, Roberton D A, Courtial J, Padgett M J 1999 Opt. Commun. 170 213

    [16]

    Arlt J, Dholakia K 2000 Opt. Commun. 177 297

    [17]

    Zeng X H, Wu F T 2008 J. Mod. Opt. 55 3071

    [18]

    Ahluwalia B P S, Cheong W C, Yuan X C, Zhang L S, Tao S H, Bu J, Wang H 2006 Opt. Lett. 31 987

    [19]

    Wu F T, Jiang X G, Liu B,Qiu Z X 2009 Acta Phys. Sin. 48 2410 (in Chinese)[吴逢铁、 江新光、 刘 彬、 邱振兴 2009 物理学报 48 2410]

    [20]

    Ma L, Wu F T 2010 Acta Phys. Sin. 59 6096 (in Chinese)[马 亮、 吴逢铁 2010 物理学报 59 6096]

    [21]

    Wu F T, Zeng X H 2008 Acta Opt. Sin. 28 174 (in Chinese)[吴逢铁、 曾夏辉 2008 光学学报 28 174]

    [22]

    Friberg A T 1996 J. Opt. Soc. Am. A 13 743

  • [1] 周腊珍, 夏文静, 许倩倩, 陈赞, 李坊佐, 刘志国, 孙天希. 一种基于毛细管X光透镜的微型锥束CT扫描仪. 物理学报, 2022, 71(9): 090701. doi: 10.7498/aps.71.20212195
    [2] 朱清智, 吴逢铁, 胡润, 冯聪. 空心光束尺寸的精确调控. 物理学报, 2016, 65(18): 184101. doi: 10.7498/aps.65.184101
    [3] 朱清智, 沈栋辉, 吴逢铁, 何西. 部分相干光对周期性局域空心光束的影响. 物理学报, 2016, 65(4): 044103. doi: 10.7498/aps.65.044103
    [4] 谢晓霞, 吴逢铁, 李冬. 双焦透镜对Bessel光束传输的影响. 物理学报, 2014, 63(18): 180201. doi: 10.7498/aps.63.180201
    [5] 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. 物理学报, 2014, 63(7): 074201. doi: 10.7498/aps.63.074201
    [6] 李冬, 吴逢铁, 谢晓霞. 基于轴棱锥产生近似无衍射Mathieu光束的新方法. 物理学报, 2014, 63(15): 152401. doi: 10.7498/aps.63.152401
    [7] 范丹丹, 吴逢铁, 程治明, 朱健强. 非相干光源无衍射光的自重建. 物理学报, 2013, 62(10): 104219. doi: 10.7498/aps.62.104219
    [8] 杜团结, 王涛, 吴逢铁. 轴棱锥对无衍射光束的线聚焦特性. 物理学报, 2013, 62(13): 134103. doi: 10.7498/aps.62.134103
    [9] 程治明, 吴逢铁, 张前安, 郑维涛. 自成像局域空心光束产生的新方法及粒子俘获. 物理学报, 2012, 61(9): 094201. doi: 10.7498/aps.61.094201
    [10] 范丹丹, 吴逢铁, 程治明, 王涛, 杜团结, 朱健强. 障碍物后周期性Bottle beam的自重建. 物理学报, 2012, 61(24): 244104. doi: 10.7498/aps.61.244104
    [11] 程治明, 吴逢铁, 方翔, 范丹丹, 朱健强. 圆顶轴棱锥产生多个局域空心光束. 物理学报, 2012, 61(21): 214201. doi: 10.7498/aps.61.214201
    [12] 张前安, 吴逢铁, 郑维涛. 轴棱锥-透镜系统产生局域空心光束中心亮斑的消除. 物理学报, 2012, 61(3): 034205. doi: 10.7498/aps.61.034205
    [13] 郑维涛, 吴逢铁, 张前安, 程治明. 双轴棱锥产生长距离近似无衍射光的新技术. 物理学报, 2012, 61(14): 144201. doi: 10.7498/aps.61.144201
    [14] 马宝田, 吴逢铁, 马亮. 非稳腔主动式直接获取纳秒近似无衍射贝塞尔绿光. 物理学报, 2010, 59(9): 6213-6218. doi: 10.7498/aps.59.6213
    [15] 卢文和, 吴逢铁, 马宝田. 环形障碍物-轴棱锥产生局域空心光束. 物理学报, 2010, 59(9): 6101-6105. doi: 10.7498/aps.59.6101
    [16] 马亮, 吴逢铁. 阶变折射率轴棱锥产生局域空心光束. 物理学报, 2010, 59(9): 6096-6100. doi: 10.7498/aps.59.6096
    [17] 吴逢铁, 江新光, 刘彬, 邱振兴. 轴棱锥产生无衍射光束自再现特性的几何光学分析. 物理学报, 2009, 58(5): 3125-3129. doi: 10.7498/aps.58.3125
    [18] 吴逢铁, 江新光, 刘彬, 邱振兴. 梯度轴棱锥产生单个Bottle beam. 物理学报, 2009, 58(4): 2410-2414. doi: 10.7498/aps.58.2410
    [19] 江新光, 吴逢铁. 像散对轴棱锥衍射特性的影响与修正. 物理学报, 2008, 57(7): 4202-4207. doi: 10.7498/aps.57.4202
    [20] 曾夏辉, 吴逢铁, 刘 岚. 干涉理论对bottle beam的描述. 物理学报, 2007, 56(2): 791-797. doi: 10.7498/aps.56.791
计量
  • 文章访问数:  6710
  • PDF下载量:  732
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-10-12
  • 修回日期:  2010-11-06
  • 刊出日期:  2011-09-15

新型锥透镜产生局域空心光束

  • 1. 华侨大学信息科学与工程学院,泉州 362021
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60977068)和泉州市科技重点项目(批准号:2009G4)资助的课题.

摘要: 首次提出产生局域空心光束(Bottle beam)的另一类新型锥透镜模型.讨论了凹凸两种模型,分别是在传统轴棱锥的底部磨削和胶合圆台结构形成.研究结果表明平面波正入射新型凹锥透镜可产生单个Bottle beam,正入射新型凸锥透镜可形成具有周期性的Bottle beam.通过几何光学分析了产生Bottle beam的原理,计算了Bottle beam的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了新型锥透镜后的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析基本符合.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回