涡旋光束光场性质的衍射方法研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanhui516
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
涡旋光束具有exp(ilφ)形式的相位分布并具有拓扑荷数l,每个光子的轨道角动量为l。因此研究涡旋光场的分布演化特性并准确测定涡旋光束的拓扑荷数l,对寻找产生涡旋光束的更多方法,进而将其应用于光学微操纵、原子光学、生物医学、非线性光学、光学信息传输等领域具有重要的价值。本文利用衍射方法,使用不同的衍射光阑,对不同拓扑荷数的涡旋光束进行衍射,对衍射光强分布特征及规律进行了分析。在了解涡旋光束的基本原理、光强分布、相位分布的特点的基础上,归纳了模式转换法、全息图法、螺旋相位板法及空间光调制器法等产生光学涡旋的几种常见的产生方法。分析了各种方法的原理、光路结构、各自的优缺点及应用情况。给出了理想涡旋光束、平面涡旋光束和环形涡旋光束等典型的涡旋光束的光场复振幅表达式。研究了不同拓扑荷数的涡旋光束经正方形光阑、正弦型振幅光阑、圆孔光阑和圆环光阑等不同形状光阑的夫琅和费衍射的光场分布,分析对比了衍射光强分布的异同。研究表明,利用平顶涡旋光束经过正方形孔光阑和正弦型振幅光阑的衍射,可以根据衍射图样确定涡旋光束的拓扑荷数。其方法是通过对不同拓扑荷数的涡旋光束经不同空间频率的正方形振幅光栅后的衍射光强分布进行计算,得到清晰的夫琅和费衍射亮斑分布图样,然后计数衍射图样外围亮斑的个数就可以确定该入射涡旋光束的拓扑荷数。对涡旋光束在圆孔光阑和圆环光阑条件下的衍射也进行了计算,比较了两者在不同拓扑荷数情况下衍射光强分布的异同,并在圆环衍射下对比了整数阶和非整数阶涡旋光束的衍射图样。通过衍射光强分布观察到:虽然随着拓扑荷数的增加衍射光强分布范围变大,但是衍射级数相同的圆环光阑衍射图比圆孔的衍射图更加清晰,圆环的衍射级数也明显比圆孔衍射级数多。最后对几种多孔复杂光阑的衍射效应进行了计算。计算了正方形矩阵光阑和呈圆环分布的多圆孔光阑对拉盖尔-高斯光束的夫琅和费衍射光强分布。比较了不同光阑对拉盖尔-高斯光束的夫琅和费衍射光强分布特征,找出了它们之间的异同。计算表明,衍射光强分布对拓扑荷数和衍射光阑依赖明显,实验中可以通过改变光阑而更清楚地判定涡旋光束的拓扑荷数,并且相同形状的复杂光阑比简单光阑衍射效果更加明显。
其他文献
介绍了日本近五年应用柴苓汤治疗妇、儿、五官、皮肤科有关疾病的临床疗效。
介绍微波炉的工作原理以及发展历史,详细说明微波炉基于微波技术的加热机理和微波辐射危害,对微波炉的电磁辐射存在的问题进行监测和分析,提供选购微波炉的注意事项,提出微波
目的从隐性自恋的角度出发,探讨了自恋与攻击性的关系。方法以95名在校大学生为施测对象,运用Buss-Perry Aggressive Questionnaire问卷和自恋人格问卷进行施测,对数据进行相
板桥凹陷主要烃源岩为沙三段地层暗色泥岩,而沙三段砂岩为板桥凹陷主要储层之一.在恢复板桥凹陷埋藏史、热史和成熟史的基础上,定量模拟沙三段油气生成、运移和聚集特征,模拟
傅抱石是一位集诗、书、画、印于一身的艺术大家。他一生崇尚浪漫主义,讲求诗情画意,善“引诗入画”,创作了不少石涛诗意图、唐人诗意图、杜甫诗意图等,晚年尤以毛泽东诗意图最为突出,其中《毛泽东<浪淘沙·北戴河>诗意图》作为图式最为简洁、意境最为深远的毛泽东诗意图,更是变体画最多的一个题材。本文首先从历史角度对毛泽东所作《浪淘沙·北戴河》进行追溯,解读了毛泽东作这首词的背景、原因和意义,并梳理
扬子西缘新元古代岩浆岩分布广泛,目前对其成因和构造背景还存在很大争议.对扬子西缘康滇裂谷北段石棉花岗岩体进行了系统的SHRIMP锆石U-Pb年龄、岩石学和元素-Nd同位素地球
目的探索达芬奇机器人手术在泌尿外科应用的安全性和有效性。方法回顾性分析我院2014年1月至2015年4月采用达芬奇机器人辅助腹腔镜手术治疗16例泌尿外科患者的临床资料。结果
目的探明大学生水文化认同度与心理弹性、自杀意念的关系,为高校心理健康教育及危机干预工作提供水文化视野。方法采用大学生水文化认同度问卷、成人心理弹性量表(RSA)、自杀
通过对《红楼梦》成书过程的考察,史湘云人物出现在很早的早本中,后来由于《风月宝鉴》的加入及曹雪芹个人创作主题的改变,造成了史湘云人物在情节和结局设置上的某些疑点与矛盾
网约车近年来日渐被民众所接纳,成为了人们出行选择中重要组成部分。随之而来的是新兴行业背后法律规制的滞后,司法实务中缺少切实可行的法律依据。网络上不断被曝光的网约车交通事故和驾驶员恶性暴力事件,使得乘客作为消费者的权益如何受保护成为了民众最为关心的问题。由于现行法中缺少对网约车消费者权益保护的具体规定,所以只能通过对现有法律进行合理解释的方式来进行适用。目前市场上网约车平台服务商通过采取多样化运营模