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

局域椭圆偏振光束强聚焦性质的研究

徐凯 杨艳芳 何英 韩小红 李春芳

引用本文:
Citation:

局域椭圆偏振光束强聚焦性质的研究

徐凯, 杨艳芳, 何英, 韩小红, 李春芳

Study on the tight focusing of the local elliptically polarized beam

Xu Kai, Yang Yan-Fang, He Ying, Han Xiao-Hong, Li Chun-Fang
PDF
导出引用
  • 数值计算了局域椭圆偏振光束强聚焦时在焦平面上的横向场强分布、纵向场强分布、横向能流以及纵向角动量分布.结果显示在焦平面上光束总的纵向角动量为零,但在不同象限光束具有不同方向的纵向角动量.当相位延迟角度在0到π之间变化时横向场强分布基本不变,但纵向场强分布有很明显的变化.液晶相位延迟器由外部电压控制,使其相位延迟角度能在0到π之间可以连续取值.因而液晶相位延迟器的外接电压可以实现对焦平面上的纵向场强以及纵向角动量的实时调控.
    When a radially-polarized beam passes through a wave plate, the polarization distribution of the beam strongly depends on the retardation angle and the spatial position. When the retardation angle is changed from 0 to π, the polarization of the beam becomes the local elliptic polarization with non-uniform polarization distribution. The rotating direction of polarization in the first and third quadrants is opposite to that in the second and fourth quadrants. In this paper we have numerically simulated the transverse and longitudinal electric field intensity, the transverse energy flux and the longitudinal angular momentum of the tightly focused beam in the focal plane. Our results show that the sum of the longitudinal angular momentum in the focal plane is zero, but it is varying in different quadrants. The liquid crystal variable retarder (LCVR) is adopted as a real-time continuous tunable wave plate with its retardation angle δ changing from 0 to π by varying the applied voltage. In this case the phase retardation angle δ introduced by the LCVR can be used as a control over the longitudinal electric field intensity and the longitudinal angular momentum.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10774099,60877055),上海市科委项目(批准号:08JC1409701),上海市青年科技启明星计划(批准号:08QA14030)和上海市重点学科建设项目(批准号:S30105)资助的课题.
    [1]

    Stalder M, Schadt M 1996 Opt. Lett. 21 1948

    [2]

    Li C F 2007 Opt. Lett. 32 3543

    [3]

    Tidwell S C, Ford D H, Kimura W D 1990 Appl. Opt. 29 2234

    [4]

    Phua P B, Lai W J, Lim Y L, Tiaw K S, Lim B C, Teo H H, Hong M H 2007 Opt. Lett. 32 376

    [5]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [6]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2008 Opt. Commun. 281 732

    [7]

    Zhuang J J, Zhao R Q, Ye G M, Dai L S 1985 Acta Phys. Sin. 34 752 ( in Chinese ) [庄杰佳、赵润乔、叶桂木、戴立胜 1985 物理学报 34 752 ]

    [8]

    Wang X L, Ding J, Ni W J, Guo C S, Wang H T 2007 Opt. Lett. 32 3549

    [9]

    Li J L, Ueda K, Musha M, Shirakawa A, Zhong L X 2006 Opt. Lett. 31 2969

    [10]

    Oron R, Blit S, Davidson N, Friesem A A, Bomzon Z, Hasman E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3322

    [11]

    Youngworth K S, Brown T G 2000 Opt. Express 7 77

    [12]

    Dorn R, Quabis S, Leuchs G 2003 Phys. Rev. Lett. 91 233901

    [13]

    Quabis S, Dorn R, Eberler M, Glckl O, Leuchs G 2000 Opt. Commun. 179 1

    [14]

    Chen B S, Pu J X 2009 Appl. Opt. 48 1288

    [15]

    Luo Y M, Lü B D 2009 Acta Phys. Sin. 58 3915 ( in Chinese ) [罗亚梅、吕百达 2009 物理学报 58 3915 ]

    [16]

    Pan L Z, Ding C L 2007 Chin. Phys. 16 137

    [17]

    Kozawa Y, Sato S 2006 Opt. Lett. 31 820

    [18]

    Zhuang Y L, Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1258 ( in Chinese ) [张艳丽、赵逸琼、詹其文、李永平 2006 物理学报 55 1258 ]

    [19]

    Ding H B, Pang W N, Liu Y B, Shang R C 2005 Acta Phys. Sin. 54 4097 ( in Chinese ) [丁海兵、庞文宁、刘义保、尚仁成 2005 物理学报 54 4097 ]

    [20]

    Goldstein D 2003 Polarized light (2nd ed)(New York: Marcel Dekker) p219 and p22

    [21]

    Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 349

    [22]

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

    [23]

    Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Optics, 39 291

  • [1]

    Stalder M, Schadt M 1996 Opt. Lett. 21 1948

    [2]

    Li C F 2007 Opt. Lett. 32 3543

    [3]

    Tidwell S C, Ford D H, Kimura W D 1990 Appl. Opt. 29 2234

    [4]

    Phua P B, Lai W J, Lim Y L, Tiaw K S, Lim B C, Teo H H, Hong M H 2007 Opt. Lett. 32 376

    [5]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2007 Opt. Lett. 32 1468

    [6]

    Machavariani G, Lumer Y, Moshe I, Meir A, Jackel S 2008 Opt. Commun. 281 732

    [7]

    Zhuang J J, Zhao R Q, Ye G M, Dai L S 1985 Acta Phys. Sin. 34 752 ( in Chinese ) [庄杰佳、赵润乔、叶桂木、戴立胜 1985 物理学报 34 752 ]

    [8]

    Wang X L, Ding J, Ni W J, Guo C S, Wang H T 2007 Opt. Lett. 32 3549

    [9]

    Li J L, Ueda K, Musha M, Shirakawa A, Zhong L X 2006 Opt. Lett. 31 2969

    [10]

    Oron R, Blit S, Davidson N, Friesem A A, Bomzon Z, Hasman E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3322

    [11]

    Youngworth K S, Brown T G 2000 Opt. Express 7 77

    [12]

    Dorn R, Quabis S, Leuchs G 2003 Phys. Rev. Lett. 91 233901

    [13]

    Quabis S, Dorn R, Eberler M, Glckl O, Leuchs G 2000 Opt. Commun. 179 1

    [14]

    Chen B S, Pu J X 2009 Appl. Opt. 48 1288

    [15]

    Luo Y M, Lü B D 2009 Acta Phys. Sin. 58 3915 ( in Chinese ) [罗亚梅、吕百达 2009 物理学报 58 3915 ]

    [16]

    Pan L Z, Ding C L 2007 Chin. Phys. 16 137

    [17]

    Kozawa Y, Sato S 2006 Opt. Lett. 31 820

    [18]

    Zhuang Y L, Zhao Y Q, Zhan Q W, Li Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 1258 ( in Chinese ) [张艳丽、赵逸琼、詹其文、李永平 2006 物理学报 55 1258 ]

    [19]

    Ding H B, Pang W N, Liu Y B, Shang R C 2005 Acta Phys. Sin. 54 4097 ( in Chinese ) [丁海兵、庞文宁、刘义保、尚仁成 2005 物理学报 54 4097 ]

    [20]

    Goldstein D 2003 Polarized light (2nd ed)(New York: Marcel Dekker) p219 and p22

    [21]

    Wolf E 1959 Proc. Roy. Soc. A 253 349

    [22]

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

    [23]

    Allen L, Padgett M J, Babiker M 1999 Progress in Optics, 39 291

  • [1] 赵富, 胡渝曜, 王鹏, 刘军. 偏振复用散射成像. 物理学报, 2023, 72(15): 154201. doi: 10.7498/aps.72.20230551
    [2] 霍永胜. 基于偏振的暗通道先验去雾. 物理学报, 2022, 71(14): 144202. doi: 10.7498/aps.71.20220332
    [3] 刘全慧, 张梦男, 肖世发, 寻大毛. 三维各向同性谐振子的几何动量分布. 物理学报, 2019, 68(1): 010301. doi: 10.7498/aps.68.20181634
    [4] 魏钟鸣, 夏建白. 低维半导体偏振光探测器研究进展. 物理学报, 2019, 68(16): 163201. doi: 10.7498/aps.68.20191002
    [5] 王吉明, 赫崇君, 刘友文, 杨凤, 田威, 吴彤. 基于可调谐复振幅滤波器的超长焦深矢量光场. 物理学报, 2016, 65(4): 044202. doi: 10.7498/aps.65.044202
    [6] 戚志明, 梁文耀. 表层厚度渐变一维耦合腔光子晶体的反射相位特性及其应用. 物理学报, 2016, 65(7): 074201. doi: 10.7498/aps.65.074201
    [7] 席思星, 王晓雷, 黄帅, 常胜江, 林列. 基于扭曲向列液晶空间光调制器的矢量光生成. 物理学报, 2015, 64(11): 114204. doi: 10.7498/aps.64.114204
    [8] 李克武, 王志斌, 杨常青, 张瑞, 王耀利, 宋雁鹏. 基于声光滤光和液晶相位调谐的高光谱全偏振成像新技术. 物理学报, 2015, 64(14): 140702. doi: 10.7498/aps.64.140702
    [9] 马明磊, 吴坚, 杨沐, 宁永强, 商广义. 基于两端自发荧光辐射的808nm半导体激光器增益偏振特性实验表征和能带分析. 物理学报, 2013, 62(17): 174209. doi: 10.7498/aps.62.174209
    [10] 常强, 杨艳芳, 何英, 刘海港, 刘键. 4pi聚焦系统中振幅和相位调制的径向偏振涡旋光束聚焦特性的研究. 物理学报, 2013, 62(10): 104202. doi: 10.7498/aps.62.104202
    [11] 张斌, 潘雪丰, 陶卫东. 新型内反射旋光光学滤波器研究. 物理学报, 2011, 60(5): 054214. doi: 10.7498/aps.60.054214
    [12] 厉以宇, 王媛媛, 陈浩, 朱德喜, 胡川, 瞿佳. 基于二维结构薄膜的偏振选择相位光栅的研究. 物理学报, 2010, 59(7): 5110-5115. doi: 10.7498/aps.59.5110
    [13] 赵建领, 吴令安. 基于偏振叠加和干涉两种方法的可控光脉冲延时器. 物理学报, 2010, 59(5): 3260-3263. doi: 10.7498/aps.59.3260
    [14] 张 姗, 吴福全, 吴闻迪. 多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性. 物理学报, 2008, 57(8): 5020-5026. doi: 10.7498/aps.57.5020
    [15] 颜森林. 外腔延时反馈半导体激光器混沌偏振可调控制方法研究. 物理学报, 2008, 57(11): 6878-6882. doi: 10.7498/aps.57.6878
    [16] 任广军, 张 强, 王 鹏, 姚建铨. 掺钕保偏光纤激光器的研究. 物理学报, 2007, 56(7): 3917-3923. doi: 10.7498/aps.56.3917
    [17] 郑国梁, 佘卫龙. 偏振方向对THz电光探测影响的理论研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1061-1067. doi: 10.7498/aps.55.1061
    [18] 赵培涛, 李国华, 吴福全, 彭捍东, 张寅超, 赵曰峰, 王 莲, 刘玉丽. 高精度消色差相位延迟器性能测试研究. 物理学报, 2006, 55(9): 4582-4587. doi: 10.7498/aps.55.4582
    [19] 周国泉. 任意线偏振高斯光束的非傍轴传输. 物理学报, 2005, 54(10): 4710-4717. doi: 10.7498/aps.54.4710
    [20] 盛勇, 蒋刚, 朱正和. 类氢类氦类锂镁离子双电子复合的旁观电子角动量研究. 物理学报, 2002, 51(3): 501-505. doi: 10.7498/aps.51.501
计量
  • 文章访问数:  7711
  • PDF下载量:  779
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-29
  • 修回日期:  2009-12-28
  • 刊出日期:  2010-09-15

/

返回文章
返回