幂指数角向变化矢量光场的生成、物理特性和光力研究

发布时间：2021-07-22 08:40

　　线动量和角动量作为电磁波的主要特性,在描述和解释光与物质相互作用效果和机制中起着重要作用。理论上,光场的线动量和角动量可以转移至粒子,分别使得粒子受到光力作用和力矩作用,引起粒子的平移运动和转动。具体来说,光与物质相互作用依赖这些物理量的外在表现的空间分布,如光场梯度,这意味着通过调控光场基本参量,就能够达到改变光与物质作用结果的目的。因此,将光镊技术与光场空域调控相结合可以获得更加复杂的力场结构,从而为光学微操控等提供更多的力学自由度,这是一个具有重要研究价值与广阔应用前景的方向之一。目前已有一些利用特殊光场对粒子运动轨迹进行操控的实验报道,其中大部分的粒子运动都呈现以光轴为中心的轴对称特性,而对于对称性破缺的粒子运动提及甚少。本论文主要针对矢量光场应用于光镊技术和光学微操控的研究,围绕一种偏振态非对称分布的矢量光场,即幂指数角向变化矢量光场,开展研究,主要内容如下:1、简要介绍了矢量光场主动生成和被动生成的几种典型技术,重点阐述了基于4f系统相干合成的生成技术,并利用该系统生成了六组不同的幂指数角向变化矢量光场。进一步利用实验测得的Stokes参量计算了光场偏振态分布并定量分析了实... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）径向偏振光和（b）角向偏振光，箭头表示偏振态分布

利用方解石晶体实现腔内选模生成角向偏振光的装置[23]

着近年来微纳加工技术的快速发展，设计制备多种具有特殊微纳结构的光学元利用这样的特殊光学元件可以设计激光器谐振腔，达到输出矢量光场的目的。反射镜输出耦合器设计激光谐振腔[25]。如图 2-3 所示，圆偏振光作为入射光入圆环结构的光子晶体反射镜上，透射光为径向偏振光，反射光为旋向偏振光。

【参考文献】：
期刊论文
[1]酵母细胞在涡旋光阱中的旋转动力学研究[J]. 高红芳,任煜轩,刘伟伟,李银妹.  中国激光. 2011(04)



本文编号：3296822