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基于轴棱锥产生近似无衍射Mathieu光束的新方法
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.6
  • 页码:69-75
  • 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、福建省光传输与变换重点实验室,厦门361021
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(批准号:61178015)和福建省自然科学基金(批准号:2012J01278)资助的课题.
  • 相关项目:构造光(束)的光学微操纵与光学升力的研究
中文摘要:

提出了一种基于轴棱锥产生零阶近似无衍射Mathieu光束的新方法,利用轴棱锥聚焦具有椭圆高斯振幅调制的平面波,得到近似零阶无衍射Mathieu光束.根据椭圆高斯平面波经轴棱锥衍射的衍射积分公式,对光强分布进行了数值模拟,依据几何光学模型计算了近似无衍射Mathieu光束的最大无衍射距离,并设计了实验对理论模拟的结果进行了验证.实验采用柱透镜和准直扩束系统变换圆高斯光束产生具有椭圆高斯振幅调制的平面波,用轴棱锥聚焦该平面波后得到近似无衍射Mathieu光束,实验结果与理论模拟和计算相符.

英文摘要:

A novel method of generating zero order non-diffracting Mathieu beam with an axicon is proposed. To create quasi non-diffracting Mahtieu beam, an axicon is used to focus a plane wave modulated by elliptical Gaussian amplitude. Based on the formula of diffraction integral of a plane wave modulated by elliptical Gaussian amplitude propagating through the axicon, the intensity of quasi non-diffracting beam is simulated numerically. The maximum propagation distance of the quasi-non-diffracting Mathieu beam is calculated according to a geometrical optical model. To verify the results of the theory, an experimental setup is designed.Using a cylindrical lens and a collimating and expanding system, a circular Gaussian beam can be converted in to a plane wave modulated by elliptical Gaussian amplitude. Focusing the plane wave using an axicon, a qausi-non-diffracting Mathieu beam can be generated. The exoerimental results are consistent with theoretical calcuations and numerical simulations.

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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