不同光阑的涡旋光衍射特性研究

发布时间：2021-02-20 15:49

　　涡旋光是一种具有螺旋型相位结构的特殊环形光场,其具备的轨道角动量特性及特殊的相位结构使其在光学微操、光通信等领域具有重要的研究价值。本文结合国内外的涡旋光研究进展,对涡旋光的衍射特性进行了详细的研究。拉盖尔-高斯光束（LG光束）是一种最为常见的涡旋光,本文研究的涡旋光即为LG光束。本文的主要工作如下:（1）研究了 LG光束经过正多边形光阑后的光场分布。针对不同的多边形光阑,包括正三角形、正方形及正六边形,通过理论研究得到LG光束经过这些光阑后的衍射光场分布图及相位分布图,同时修改光阑的结构参数,分析衍射光场的变化情况。结果表明,环形的涡旋光经过正三角形光阑及正方形光阑衍射后会出现与衍射孔相对应的光斑点阵,点阵中光斑的个数与涡旋光相位结构的拓扑荷数具有直接的关联。此外正六边形光阑衍射中,衍射光场会出现环形光斑,表明多边形的边数越多,衍射光场也越接近入射的涡旋光。（2）研究了 LG光束经过圆形衍射孔后的衍射光场。研究发现,经过圆孔、圆环光阑后,衍射光场的光强近似于Bessel光束的光强分布,相位仍保留LG光束的结构。随后研究了正六边形多孔阵列光阑的衍射情况,发现改变拓扑荷数能够得到蜂窝状、... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 涡旋光的发展
    1.2 涡旋光的应用及研究意义
    1.3 本文的研究内容及安排
2 涡旋光的基本理论
    2.1 涡旋光的基本理论
        2.1.1 涡旋光的数学表达
        2.1.2 涡旋光分类
    2.2 涡旋光的产生方法
    2.3 涡旋光拓扑荷的检测
    2.4 涡旋光衍射理论
    2.5 本章小结
3 涡旋光经多边形光阑的衍射
    3.1 涡旋光经正三角形光阑的衍射
        3.1.1 拓扑荷数对光场的影响
        3.1.2 衍射孔尺寸对光场的影响
    3.2 涡旋光经正方形光阑的衍射
        3.2.1 拓扑荷数对光场的影响
        3.2.2 衍射孔尺寸对光场的影响
    3.3 涡旋光经正六边形光阑的衍射
    3.4 本章小结
4 涡旋光经圆形光阑的衍射
    4.1 涡旋光的圆孔衍射
    4.2 涡旋光的圆环衍射
        4.2.1 拓扑荷数对光场的影响
        4.2.2 圆环尺寸对光场的影响
    4.3 涡旋光经多孔光阑的衍射
        4.3.1 正六边形多孔阵列的涡旋光衍射
        4.3.2 拓扑荷对光强分布的影响
        4.3.3 衍射孔尺寸对光场的影响
        4.3.4 衍射孔间距对光场的影响
    4.4 本章小结
5 实验
    5.1 实验设计及结果
    5.2 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3042986