菲涅尔二元脉冲整形的类透镜效应及其应用

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菲涅尔二元脉冲整形的类透镜效应及其应用

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内容提示：透镜具有对光束的聚焦和发散作用及成像功能，因而是最简单最重要的光学元件之一。在傅里叶光学中，薄透镜还可以作为相位变换器（附加或消除空间二次相位）并具有傅里叶变换的性质。而利用菲涅尔半波带思想，可以制备具有类似透镜功能的菲涅尔波带片，从而制作成菲涅尔透镜(Fresnellens)，现已被广泛应用于投影显示、聚光聚能、航空航海、科技研究、红外探测、照明光学、智能家居等多个领域。通过类比经典光学中的空间效应，在一定条件下可以将其推广到与这些效应相关的在时域和频域的物理过程中。其中典型的例子就是将透镜的空间性质，包括对光束的聚焦、发散，相位变换作用及其傅里叶变换性质推广到时域或频域相关的物理过程中。这些空间-时间（频率）二元性质已被广泛应用于量子聚焦、光谱压缩、时域成像、超高速光信号处理等多个领域。 本文基于空间-时间（频率）二元性，提出了一种菲涅尔二元脉冲整形的脉冲整形方案，通过该方案在频域和时域设计出了菲涅尔类透镜，解决了与此相关的一些类透镜效应问题。利用这些菲涅尔波带透镜可以拓宽聚焦光波的波长，甚至可以实现对x射线，慢质子束，原子束等的聚焦。因此，基于空间-时间（频率）二元性，研究与其相关物理过程的菲涅尔类透镜效应具有重要的科学意义和应用价值。文中所提的利用菲涅尔二元脉冲整

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