收藏本站
《山东师范大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

目光学涡旋共线叠加得到的复合涡流的理论研究

李香莹  
【摘要】:随着人们对光认识的深入,特别激光产生以后,对涡旋光束才逐渐有了较为清晰的认识,当光波的相位存在无法定义的奇点且奇点处光强为零时,光波相位围绕该奇点沿垂直于传播方向呈螺旋型分布,将会形成光学涡旋,光学涡旋已是现代光学的一个很重要的分支。近年来,光学涡旋的应用也是非常广泛,已在光通信、光电子学、遥感、原子俘获和量子信息处理等方面展现出诱人的应用前景。本文主要介绍了涡旋光束的发展背景及研究现状,详细地描述了涡旋光束的原理、特性,研究了几种涡旋光场的干涉情况及产生不同涡旋光束的方法。论文研究的主要内容包括下面四部分。 一、分析光学涡旋的研究现状,以及现阶段光学涡旋的应用情况,说明了本论文的研究内容及目的。 二、分析光学涡旋的基本原理。首先对涡旋光束的形成机制进行了分析,给出了理想光学涡旋、平面涡旋光束、环形光学涡旋、拉盖尔高斯光束和高阶贝塞尔光束等几种常见的涡旋光束的形成原理和特点,并着重说明拉盖尔高斯光束和高阶贝塞尔光束的产生方法;最后分析了光学涡旋的轨道角动量,并说明其传输特性。 三、分析了几种不同的涡旋光束叠加情况,如平面波与涡旋光束的干涉、球面波与涡旋光束的干涉、环形与平面光学涡旋的共线叠加、两束平面光学涡旋叠加、环形涡旋光场的干涉,通过改变拓扑核、束腰半径、背景光场的振幅等分析了其复合涡旋光场的复振幅情况及光强分布情况。通过改变叠加涡旋的光强比、相位差、涡旋中心的位置等产生各种复合涡旋光束。 四、研究了涡旋光束的散斑图样。研究表明,对全偏振的完全散射的散斑图样的强度服从负指数概率密度分布,它在强度为零时有最大值,在光场中的一个点上出现精确为零的强度是一个可能发生也确实发生的事件。本章就零强度出现要求的条件及在强度零点附近散斑相位的性质、散斑中的涡旋密度进行了讨论。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O436

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王锴;邢岐荣;毛方林;郎利影;王专;柴路;王清月;;利用飞秒激光光镊捕获生物细胞[J];光电子·激光;2005年12期
2 王浩;杨德兴;甘雪涛;赵建林;任小元;姜宏振;;平面涡旋光干涉的分析[J];光学学报;2009年02期
3 杨德兴;王浩;何东升;赵建林;赵锦虎;;环形与平面光学涡旋共线叠加的复合涡旋[J];光子学报;2009年07期
4 王艳花,李平,刘树田;四波干涉形成光学涡旋[J];哈尔滨工业大学学报;2004年11期
5 韩正甫,郭光灿;粒子在单束激光势阱中的束缚力[J];中国激光;1992年07期
6 崔国强,李银妹,翁明琪,楼立人;环形光对光阱有效捕获力的提高[J];中国激光;2001年01期
7 吉望西,王义遒;激光光钳在生物技术中的应用新进展[J];物理;1996年12期
8 韩正甫,郭光灿;单束激光势阱中的瑞利粒子[J];中国科学技术大学学报;1991年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田洁;光镊技术在光子晶体领域应用中的探索[D];北京工业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏勇;朱艳英;赵原源;肖长江;史锦珊;;光镊技术在生命科学研究中的发展与应用[J];燕山大学学报;2008年01期
2 杨小丽,王俊波,冯志超;聚焦高斯光束对微粒的俘获效应[J];电子科技大学学报;1996年01期
3 王兆英,林强;非傍轴双光束势阱产生的辐射力[J];光学学报;2001年11期
4 喻有理;张磊;张镇西;;细胞光阱刚度与折射率关系理论计算[J];光学学报;2007年06期
5 杨德兴;任小元;何东升;崔勇;甘雪涛;;光学涡旋横向线动量密度的传输演化特性[J];光学学报;2010年11期
6 毛方林,邢岐荣,王锴,郎利影,李术新,柴路,王清月;飞秒激光光镊横向光学力的理论分析[J];光子学报;2004年05期
7 赵桂芳;;空心激光束的形成方法及其应用[J];湖北师范学院学报(自然科学版);2011年01期
8 李平;徐建波;王瑞霞;吴同彩;;环形涡旋光场干涉的理论分析与数值模拟[J];河北师范大学学报(自然科学版);2010年06期
9 李香莹;徐建波;李玉铎;周立丰;王文磊;;平面涡旋光叠加形成复合涡旋的理论分析[J];河北师范大学学报(自然科学版);2012年02期
10 戴娟;周明;杨海峰;狄建科;赵恩兰;;飞秒激光切割神经细胞突起[J];激光与光电子学进展;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张蕾;程波涛;陈许敏;陆璇辉;;空心光阱在原子冷却应用中的探索[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 巩蕾;基片与缺陷粒子的复合光散射研究及应用[D];西安电子科技大学;2011年
2 周围;基于微流控芯片的细胞内钙离子检测及细胞驱动技术的研究[D];河北工业大学;2010年
3 降雨强;激光的生物学效应[D];山西大学;2004年
4 毛方林;飞秒激光显微操作系统的研究[D];天津大学;2004年
5 赵志强;一种基于MEMS和细胞电场效应的细胞融合方法的研究[D];重庆大学;2006年
6 刘志海;单光纤光镊技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 霍鑫;激光光刀光镊耦合微束系统的设计及相关器件的研制[D];大连理工大学;2008年
8 孟炳寰;利用光镊研究胶体凝胶的老化[D];中国科学技术大学;2008年
9 巩继贤;飞秒激光显微操作进行单细胞水平的虾青素生物合成研究[D];天津大学;2007年
10 翟晓敏;多体系统和复杂微器件的光驱动研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴同彩;粒子在双涡旋光束中的受力特性研究[D];山东师范大学;2011年
2 李平;双涡旋光束形成的复合光场的特性研究[D];山东师范大学;2011年
3 彭勇宜;徽束激光细胞融合的研究[D];广西大学;2001年
4 王晓娜;基于激光捕捉技术的微细加工[D];浙江大学;2004年
5 谈爱玲;单光源双光阱光镊设计及光阱效应分析和数值仿真[D];燕山大学;2004年
6 杜云刚;光镊中粒子的辐射捕获力的研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 龙海峰;光镊设计及其捕陷特性分析与仿真[D];燕山大学;2006年
8 赵海军;激光光阱力数值计算及光镊系统仪器化方案研究[D];山东师范大学;2006年
9 杨子义;基于激光加工石英微型通道用于光镊操纵的研究[D];贵州大学;2006年
10 张宝龙;二维超声辐射力场合成及其微操纵应用实验平台的研究[D];浙江大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 高明伟;高春清;林志锋;;Generation and application of the twisted beam with orbital angular momentum[J];Chinese Optics Letters;2007年02期
2 薛冬梅;刘婷婷;国承山;;基于零级贝塞尔光束干涉产生的局域空心光束[J];光学学报;2007年05期
3 叶必卿;陈军;福智昇央;原勉;;液晶空间光调制器的斜入射特性[J];中国激光;2007年03期
4 凌振芳,郭儒,刘思敏,张光寅;光生伏打-光折变介质中光学涡旋孤子[J];物理学报;2000年03期
5 印建平,刘南春,夏勇,恽旻;空心光束的产生及其在现代光学中的应用[J];物理学进展;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕宏;柯熙政;;光阑对暗中空涡旋光束轨道角动量的影响[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年08期
2 张玉虹;;计算机制作产生涡旋光束的振幅全息图[J];内江科技;2010年08期
3 陈君;胡承忠;;光学涡旋产生方法的分析与研究[J];泰山学院学报;2010年06期
4 凌振芳,郭儒,刘思敏,张光寅;光生伏打-光折变介质中光学涡旋孤子[J];物理学报;2000年03期
5 王瑞霞;徐建波;吴同彩;李平;;阵列涡旋光束的轨道角动量特性[J];河北师范大学学报(自然科学版);2010年06期
6 陆猗,刘思敏;激光中的涡旋与孤子[J];光电子.激光;2001年06期
7 韩玉晶;;利用改进的螺旋相位板产生强度调制光学涡旋[J];菏泽学院学报;2008年05期
8 杨德兴;王浩;何东升;赵建林;赵锦虎;;环形与平面光学涡旋共线叠加的复合涡旋[J];光子学报;2009年07期
9 李海莲;杨德兴;任小元;赵建林;;体全息产生光学涡旋的实验研究[J];光学学报;2010年02期
10 仓吉;张逸新;;大气湍流中部分相干聚焦涡旋光束的传输特性(英文)[J];光子学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任小元;杨德兴;何东升;崔勇;王巍;赵建林;;光学涡旋用于微粒俘获的研究[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
2 甘雪涛;刘圣;赵建林;;利用π相位调制实现拓扑荷分离和多涡旋旋转[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
3 冯博;甘雪涛;赵建林;;阶梯相位型涡旋光束传输特性研究[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
4 李海莲;杨德兴;王昭;殷磊;赵建林;;铌酸锂晶体中写入光学涡旋的体全息光栅研究[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
5 刘永欣;蒲继雄;;菱形光阑衍射探测涡旋光束的轨道角动量[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 任希锋;郭国平;黄运峰;王志伟;郭光灿;;表面等离子体辅助光传送的空间模特性[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
7 华黎闽;陈子阳;蒲继雄;;部分相干涡旋光束的实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 王广尧;王三宏;梁永辉;;随机并行梯度下降激光光束净化系统中的光束稳定控制系统[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
9 陈浩;郝晶晶;张柏富;许吉;丁剑平;;偏振和位相独立可调的矢量光束的产生方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
10 刘晓云;单丽艳;徐送宁;;涡旋光束经过轴棱锥后的聚焦特性研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 戴丽昕;“遥控”光束参与科研[N];上海科技报;2009年
2 记者 张梦然;“牵引光束”实现1.5米外隔空取物[N];科技日报;2010年
3 赵玫;惟有这光束是永恒的[N];中华读书报;2011年
4 硅谷客 摘译;利用可见光监视的门卫[N];电子报;2008年
5 本报记者 晓斌通讯员 孙振东;奥运会上的“光束飞轮”[N];陕西日报;2008年
6 顾定槐;光束式烟尘探测器准确高效[N];中国化工报;2009年
7 本报记者 李方;车灯眩目危险大[N];中国消费者报;2002年
8 湖北 暴峰;激光打印机史话[N];电脑报;2001年
9 任文硕;现代心理攻击手段[N];解放军报;2002年
10 记者丁波;像抢大定单那样创造岗位[N];解放日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏功祥;光学涡旋的衍射特性、生成及检测方法的研究[D];山东师范大学;2010年
2 陈君;新型光学涡旋的调控与应用研究[D];南开大学;2010年
3 刘曼;高斯相关随机表面光散射散斑场的相位奇异[D];山东师范大学;2010年
4 苏少昌;双位相扫描干涉激光散斑技术及其表征应用的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
5 任希锋;高维纠缠和表面等离子体辅助光传送的实验研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 张沛;单光子多比特体系在量子信息中的应用研究[D];中国科学技术大学;2008年
7 高建华;高能重离子碰撞中的夸克极化现象研究[D];山东大学;2008年
8 陈群峰;基于四能级结构原子的干涉和非经典激发[D];中国科学技术大学;2008年
9 李琳;基于光栅衍射光干涉的位移测量技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
10 蒋蔚;热原子蒸汽中的相干与非线性现象[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李香莹;目光学涡旋共线叠加得到的复合涡流的理论研究[D];山东师范大学;2012年
2 卢雷雷;光学涡旋轨道角动量及其测量的理论与实验研究[D];山东师范大学;2010年
3 王瑞霞;阵列光学涡旋的轨道角动量分析[D];山东师范大学;2011年
4 李平;双涡旋光束形成的复合光场的特性研究[D];山东师范大学;2011年
5 吴同彩;粒子在双涡旋光束中的受力特性研究[D];山东师范大学;2011年
6 王瑛琪;三个小孔的衍射场干涉生成光学涡旋[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 王强;涡旋光场中粒子的轴向力特性研究[D];山东师范大学;2010年
8 吴福燕;粒子在光学涡旋中的受力特性研究[D];山东师范大学;2008年
9 刘婷婷;螺旋相位板及其在光学信息处理中的应用研究[D];山东师范大学;2008年
10 刘轩;光学涡旋场的生成及其角动量特性研究[D];山东师范大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026