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环形障碍物后的无衍射光重建产生局域空心光束
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O436.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]华侨大学信息科学与工程学院,福建泉州362021
  • 相关基金:国家自然科学基金(60977068); 中国科学院瞬态光学和光子技术国家重点实验室基金(SKLST200912); 泉州市科技重点项目(2009G4)资助课题
中文摘要:

利用Hankel波理论和几何光学原理对无衍射光经环形障碍物的重建过程进行分析,结果表明轴棱锥产生的无衍射光是由从轴棱锥出射的两列Hankel波的叠加而形成的,并用Zemax软件对无衍射光经环形障碍物的过程进行光线仿真,模拟了环形障碍物后的轴上不同位置处的截面光强图,研究了局域空心光尺寸与环形障碍物参数之间的关系。并通过实验进行验证,实验中利用轴棱锥输出无衍射光,且在最大无衍射距离内放置环形障碍物,用CCD系统记录无衍射光经环形障碍物后的光强变化,实验和仿真结果基本吻合。仿真和实验结果均表明无衍射光束经环形障碍物后会重建并能产生中心光强为零的局域空心光束(Bottle beam),在光镊和光学微操作等方面具有潜在的应用价值。

英文摘要:

Based on Hankel wave′s theory and geometric optical theory,the reconstruction of Bessel beam through an annular obstacle is studied.The results showed those non-diffracting beams generated by axicon are the superposition of two outgoing Hankel waves.Non-diffracting beams through annular obstacle are simulated with Zemax software.The cross sections of intensity distribution at different places on axis behind annular obstacle are also stimulated.The relationship between Bottle beam size and annular obstacle diameter is investigated.In the experiment,we use axicon to generate non-diffracting beam,and an annular obstacle is kept within the maximum collimating distance of the non-diffracting beam.Optical intensity distribution behind the annular obstacle is captured with CCD camera.The result agrees with the simulation.The theoretical analysis and experimental results both showed that reconstruction of Bessel beam with an annular obstacle can generate Bottlte beam with zero central optical intensity.There is a potential application in optical tweezers and optical micromanipulation.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849