基于偏振光相位调制的超衍射极限空间结构光研究

作     者：袁强 赵文轩 马睿 张琛 赵伟 王爽 冯晓强 王凯歌 白晋涛 

作者机构：西北大学光子学与光子技术研究所国家光电技术与功能材料重点实验室培育基地陕西光电技术实验室国家光电技术与纳米功能材料和应用国际研究中心西安710069 西安工业大学光电学院西安710021 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11504294) 国家自然科学基金面上项目(批准号:61378083) 国家自然科学基金重大研究计划培育项目(批准号:91123030) 科技部中美合作项目(批准号:2011DFA12220) 陕西省自然科学基础研究计划青年人才项目(批准号:2016JQ1030) 陕西省自然科学基金(批准号:14JS106,2013SZS03-Z01)资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2017年第66卷第11期

页      码：18-26页

摘      要：具有超衍射极限尺寸的空间结构光在远场超分辨成像、光镊、微纳米加工等领域都有着重要的应用.本文基于偏振光的相位调制原理,结合光学实验与光场数值模拟开展了在空间生成具有超衍射极限尺寸的空间结构光的研究.首先设计了一种兼备圆形π与涡旋形2π相位板特点的新型相位板,并且实验观察到了高数值孔径系统中新型相位板调制圆偏振高斯光的焦点处的空间结构光形貌.随后通过结合矢量衍射积分理论的数值模拟,得出了一种具有超衍射极限尺寸、且同时呈现中心对称与轴对称的空间结构光.最后,本文详细讨论分析了新型相位板调制圆偏振光、线偏振光、径向偏振光以及角向偏振光所获得的空间结构光分布特点.结果显示,圆、线、径向与角向偏振条件下得到的空间结构光横向最小暗斑的半高全宽分别为0.31λ,0.32λ,0.24λ和0.36λ;在光轴上,线、径向与角向偏振光情况下的中心暗斑的半高全宽分别为0.8λ,0.78λ,0.76λ,而圆偏振光在轴向方向没有电矢量分布.

主 题 词：相位调制 超衍射极限 结构光 衍射积分理论 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.66.110201

馆 藏 号：203233438...