位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O435[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京理工大学光电学院,北京100081, [2]华南师范大学 纳米光学材料和器件实验室,广州510631, [3]中国科学院光电研究院,北京100190
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB632703)、国家自然科学基金(批准号:11374108,10904041)、广东省优秀博士学位论文作者专项基金(批准号:SYBZZXM201227)和国家留学基金资助的课题.
中文摘要:

空间相位调制一直是设计新型自加速光束的重要方法.参照类贝塞尔光束产生的思路,从理论上提出了一种新型的自加速无衍射类贝塞尔-厄米-高斯光束,并从数值模拟和实验两个方面研究此光束沿不同轨道的演化.理论上通过对厄米.高斯光束进行相位调制,产生了不同模式的自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束.采用分步傅里叶算法模拟了(0,1),(1,0),(1,1)和(1,2)阶类贝塞尔-厄米.高斯光束沿预设轨道的传输过程.采用计算全息和空间光调制技术在实验中观察了类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输,例如抛物、双曲、双曲正割和三维轨道.实验观察与理论结果符合得很好.实验验证了不同阶类贝塞尔-厄米-高斯光束的奇特光斑结构,验证了光束的非衍射特性及传输轨道的可控性,且理论模拟验证了光束的自修复特性.作为此前研究的类贝塞尔光束的一般形式,本文所得到的光束可用于构造出更加新型实用的光束.

英文摘要:

Phase modulation is an important method of designing accelerating optical beams. In this paper, we present new self-accelerating non-diffracting Bessel-like Hermite-Gaussian beams based on our previous research on Bessel-like beams. The evolutions of the beams along different trajectories are studied numerically and experimentally. These beams are designed by modulating the phase of the initial Hermite-Gaussian beams. With the split-step beam propagation method, we show numerically that (0,1), (1,0), (1,1) and (1,2) modes of the Bessel-like Hermite-Gaussian beams can propagate along different predesigned trajectories. With the computer-generated hologram and spatial light modulator, we observe the propagating behaviors of the Bessel-like Hermite-Gaussian beams along different trajectories, including parabolic, hyperbolic, hyperbolic secant and 3D trajectories. Experimental results show good agreement with the theoretical prediction. It is also demonstrated that the peculiar profile of Bessel-like Hermite-Gaussian beams exhibits nondiffracting and self-healing properties propagating along the tunable trajectories. These beams generalize the concept of Bessel-like beams, suggesting that more exotic optical beams can be obtained.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
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