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具有轨道角动量光束入射下的单球粒子散射研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O413.1[理学—理论物理;理学—物理] TN247[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]西安理工大学自动化与信息工程学院,西安710048
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60977054); 国防科技重点实验室基金(批准号:9140C3601010901) 国家高技术研究发展计划(批准号:2008AAJ159); 陕西省教育厅科研基金(批准号:07JK332); 陕西省自然科学基金(批准号:2007F12)资助的课题
中文摘要:

根据广义Mie理论,研究了具有轨道角动量拉盖尔-高斯光束(LGB)的空间传输特性以及单粒子散射特性.在单体球粒子对高斯光束散射研究的基础上,分析了在自由空间不同传输距离LGB光束的光强分布情况,在不考虑散射和波束相移关系的情况下,将LGB作为入射高斯光束,通过对波束入射时的散射衰减截面求解得到波束因子,利用矢量球谐函数对入射高斯波束进行展开,从而研究了单球粒子在在轴条件下对具轨道角动量高斯波束入射的散射问题.通过数值计算,讨论了散射强度及角分布在不同波束宽度情况下对其散射特性的影响,并与平面波的情况做了对比.结果表明,当波束束腰半径较小时,束腰半径对衰减率的影响较大,而当束腰半径远大于粒子半径时,接近于平面波的情况.

英文摘要:

The propagation properties and scattering characteristic of a beam with orbital angular momentum transmission were researched by using the generalized Lorenz-Mie theory. Based on the research on the scattering of the Gaussian beam from single sphere,the intensity distributions of LGB beam at different propagation distance is analyzed. Without considering the relation between scattering and phase shift,the beam coefficients is obtained by the solution of scattering cross section,and the LGB is expanded in terms of the vector spherical harmonics as fundamental Gaussian beam. The scattering of the beam with orbital angular momentum from single sphere located on the propagation axis is studied. The influence of scattering intensity and angular distribution on scattering characteristic for different beam width is discussed by numerical simulation,and compared with those for the plane wave. The results show that when the beam waist radius is very small,the beam waist radius has serious influence on the decay rate. When the beam waist radius is relatively large,the influence is similar to that of plane wave.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876