收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光涡旋偶极子的衍射特性分析

周立丰  
【摘要】:光学涡旋和涡旋光束因为其复杂性和巨大的应用前景,成为近几年来学术界非常热门的研究课题。之所以涡旋光束如此热门,尤其在光学微操纵等领域有极大的优势,主要是因为其螺旋状的波面可以聚焦形成环形的光学陷阱,这个环形的光学陷阱就是光学涡旋。 随着激光技术的发展和对激光束控制技术的研究,人们对涡旋光束的认识逐渐成熟了起来,光学涡旋是一种有着独特位相结构的特殊光场,是现代光学中一个非常重要的分支。近些年来,光学涡旋的应用非常广泛,在光电子学、通信技术、材料科学、量子信息处理和量子光学等领域有重要的应用价值。本文从涡旋光束的发展背景出发,介绍了涡旋光束的光强性质和传输性质,给出了涡旋光束的数学描述,详细描述了偶极子涡旋光束的原理,并介绍了偶极子涡旋光束的传输特性。 本文首先论述了过去几十年来涡旋光学在国外和我国的发展情况和现状。接下来对涡旋光束的特点做了分析,讨论了其产生的方法、数学表述及光强分布特性,研究了角动量的特性及各中涡旋光的传播特性和规律,并分别研究光涡旋之间的联系及区别。之后对偶极子光束的传播特性做了对比分析。最后研究了针对光涡旋偶极子通过衍射受限光学系统的传输演化特征。因为一个衍射受限光学系统就相当于受到光阑限制的衍射,所以我们从光阑对光涡旋偶极子的衍射出发,研究光涡旋偶极子通过光学系统的传输演化特征。采用的方法是根据菲涅耳衍射积分,计算存在于高斯光束中的光涡旋偶极子通过四分之一屏的衍射图样,得到了光涡旋偶极子在衍射场中的演化特征。与文献中相关研究比较,深化了人们对光涡旋偶极子在衍射场中的特性的认识。 一、首先介绍了光学涡旋的发展历史及现状,对光学涡旋更进一步的研究,能够使人们更好的研究和改进有关知识和技术,更好的服务人类。 二、第二部分我们简单介绍了光学涡旋的基本相关理论。首先,描述了光学涡旋的环绕特点,进而用数学运算明确了光学涡旋的描述,并简要介绍了几种常见的涡旋。推导并研究了光学涡旋的角动量。最后介绍了光学涡旋不同条件下的传播理论。上述工作加深了对光学涡旋基本理论的认识,为后面的进一步研究光学涡旋奠定了基础。 三、第三部分描述了非相干偶极子光束波前横截面上的能量分布特点,介绍了非相干偶极子光束光斑特点和传输特性。然后在光束近轴传输理论的条件下,推导出了偶极子涡旋光束传输一定距离后光束的电场表达式,从而获得在观测平面上光强的分布。 四、介绍并给出了光学涡旋的两种表达式。从对非线性薛定谔方程的分析入手,分析了光学涡旋在以高斯作为背景的线性介质中的衍射特性。进一步对阵列光学涡旋的衍射特性作了分析。研究发现,在衍射的过程中,由于光学涡旋存在相互作用,有的基元发生了湮灭,但是光场核心处的基元会简并周围的基元,最终形成一个新光学涡旋阵列。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 叶茂,王鹏业,戴建华,张洪钧;散射光场中的光学涡旋[J];光散射学报;1995年Z1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 陆猗,刘思敏;激光中的涡旋与孤子[J];光电子.激光;2001年06期
6 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
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
11 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
12 杨蓉青;;部分相干涡旋光束的传输特性[J];三明学院学报;2008年02期
13 陆璇辉;陈和;赵承良;;涡旋光束和光学涡旋的研究[J];红外与激光工程;2007年S1期
14 陆璇辉;黄慧琴;赵承良;王将峰;陈和;;涡旋光束和光学涡旋[J];激光与光电子学进展;2008年01期
15 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
16 仓吉;张逸新;徐建才;;大气湍流中高斯空心涡旋光束的焦面光强分布[J];光子学报;2009年08期
17 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
18 李子平;;关于电子-磁单极子的经典角动量[J];高能物理与核物理;1978年04期
19 靳根明;张立;王西铭;王大延;岳海奎;张保国;;~(12)C+~(124)Sn系统中大质量转移反应的初始L分布[J];高能物理与核物理;1985年02期
20 王世恩,蔡群,王东云,郭德伟;经典物理中的轨道角动量和自旋角动量[J];红河学院学报;2003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 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
6 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
7 任希锋;郭国平;喻擘;李剑;郭光灿;;自发参量下转化光子对的轨道角动量[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
8 国承山;韩玉晶;薛冬梅;张燕;;二元多阶螺旋相位板的涡旋谱分析[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
9 王建伟;刘娜;;氢原子中的d电子轨道角动量算符及其本征矢的矩阵表示[A];第十七届全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十届年会论文集[C];2008年
10 石宗仁;;核子自旋物理[A];中国物理学会高能物理分会第七届学术年会理论分会场二论文集[C];2006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 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
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 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
7 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
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 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
10 张晓波;空间光孤子传输特性研究和用于神光装置的束匀滑器件的应用特性分析及测试[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周立丰;光涡旋偶极子的衍射特性分析[D];山东师范大学;2013年
2 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
3 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
4 陶然;光学涡旋及其在有机光敏材料中的传输研究[D];华东理工大学;2013年
5 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
6 薄斌;液晶空间光调制器在光学涡旋和共线全息中的应用研究[D];内蒙古大学;2012年
7 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
8 王文磊;多涡旋光场干涉的分布传输特性分析[D];山东师范大学;2013年
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 常丽君;美找到自旋轨道强相互作用的新材料[N];科技日报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978