光束
- 錐光束乳腺CT與彩超、鉬靶、核磁共振單獨(dú)或聯(lián)合檢查的診斷效能＊
究的一種新型的錐光束乳腺CT(Cone-beam breast computed tomography，CBBCT)是專門用于乳房疾病診斷的儀器。本研究主要探討錐光束乳腺CT與彩超、鉬靶、MRI單獨(dú)或聯(lián)合檢測的診斷效能。1 資料與方法1.1 一般資料收集廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院臨床首先診斷為乳房腫物的女性病例，時(shí)間范圍為2019年7月至2020年1月。本研究經(jīng)倫理審查委員會審查通過。符合入組條件：①有明確的意愿，并簽字同意；②年齡大于等于18周歲；③所有患
中國CT和MRI雜志 2023年1期2023-01-16
- 艾里渦旋光束通過負(fù)折射率介質(zhì)的傳輸特性
有限能量Airy光束進(jìn)行了專門研究[2-3]。此后，科研人員發(fā)現(xiàn)Airy光束擁有許多奇特的傳輸性質(zhì)，Airy光束的研究迅速成為熱點(diǎn)[4-8]。在此基礎(chǔ)上，將渦旋疊加在Airy光束的研究也成為了研究熱點(diǎn)。例如Airy渦旋光束的漂移[9]、在手征材料中的傳輸特性[10]、單軸晶體中的傳輸特性[11]、M2因子與傳輸特性[12]、部分相干 Airy渦旋光束的特性[13]等。另一方面，負(fù)折射率自1968年被VESELAGO在理論上證明[14]后也獲得了科研人員大量
激光技術(shù) 2022年6期2022-11-04
- 扭曲厄米-高斯-謝爾模光束對兩種瑞利粒子的捕獲
場結(jié)構(gòu)的部分相干光束相繼被提出。利用這些光束作為光鑷系統(tǒng)的光源不僅能夠捕獲粒子,還能夠改進(jìn)光鑷的性能,從而實(shí)現(xiàn)對粒子的復(fù)雜操縱。如光強(qiáng)呈空心或陣列等分布的光束能夠?qū)崿F(xiàn)對不同折射率粒子的穩(wěn)定捕獲[8-12],自身攜帶了軌道角動量的渦旋光束可以在與粒子作用的過程中將角動量傳遞給粒子從而實(shí)現(xiàn)對粒子的操縱等[13,14]。攜帶扭曲相位的高斯-謝爾模光束是描述激光光束最一般的模型[15],由于扭曲相位隨空間位置改變,光束自身會攜帶軌道角動量,所以攜帶扭曲相位的高斯-
量子電子學(xué)報(bào) 2022年5期2022-10-14
- 拉蓋爾-高斯光束在高速運(yùn)動分層介質(zhì)中的傳輸特性
是我們所說的渦旋光束.通過研究發(fā)現(xiàn)，它自身的螺旋形相位波前是由于其攜帶的軌道角動量(Orbital Angular Momentum，OAM)所導(dǎo)致的，這種獨(dú)特的相位結(jié)構(gòu)使其具有中心相位奇點(diǎn)，從而使它的光強(qiáng)呈現(xiàn)圓環(huán)型分布，使其在微粒操控、光通信、光子計(jì)算[1-3]、生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用.關(guān)于渦旋光束在介質(zhì)中的傳輸特性的研究，在2008年，Okuda等人[4]通過研究TM和TE 拉蓋爾-高斯光束在接近臨界入射的電介質(zhì)界面處反射和透射，觀察了反
大學(xué)物理 2022年7期2022-07-26
- 平頂光束在不同系統(tǒng)中的傳輸特性比較
分布,稱之為高斯光束,是人們研究激光相關(guān)特性常常采用的研究對象。但是高斯光束自身所具有的中心光強(qiáng)大、邊緣光強(qiáng)弱的強(qiáng)度分布,在材料加工、核聚變技術(shù)、生物醫(yī)療等方面會產(chǎn)生某些不利于應(yīng)用的效應(yīng),所以人們設(shè)計(jì)了一種在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)強(qiáng)度均勻分布的特殊光束,即平頂光束。目前,產(chǎn)生平頂光束的方法比較多,最常見的是光束整形方法,而光束整形又分為腔內(nèi)設(shè)計(jì)和腔外整形,如非球面透鏡法、雙折射透鏡組法、微透鏡陣列整型法、衍射光學(xué)元件整型法、液晶空間光調(diào)制器整型法等[1-3]。同時(shí)
量子電子學(xué)報(bào) 2022年3期2022-06-10
- 基于波前相位校正的OAM-SK FSO 通信系統(tǒng)誤碼率性能研究
。攜帶OAM 的光束通常被稱為渦旋光，具有螺旋相位exp(i mθ)，其中m為拓?fù)浜?，也被稱為OAM 模式數(shù)；θ 為方位角[6]。和傳統(tǒng)的振幅、頻率、相位等自由度相比，OAM 在理論上擁有無限的模式，因而能夠在不增加頻譜帶寬的情況下使信道容量以及頻譜效率得到進(jìn)一步的提升[7-8]。同時(shí)，帶有不同拓?fù)浜傻臏u旋光束具有正交性，即通過真空傳輸后，任意2 個(gè)不同拓?fù)浜傻臏u旋光束標(biāo)量積為0。OAM 鍵控是指將比特信息映射到渦旋光束的拓?fù)浜缮?，結(jié)合OAM 的無限模態(tài)實(shí)
通信學(xué)報(bào) 2022年5期2022-06-07
- 垂直腔面發(fā)射激光器陣列光束的空間傳輸特性
對激光器陣列光源光束質(zhì)量提出了更高的要求［10-12］。例如，為了抑制散斑現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)高空間分辨率、高對比度共聚焦顯微干涉探測，要求VCSEL 陣列光源具有低空間相干的平頂光束輸出；在生物細(xì)胞光學(xué)捕獲和微操作中，為了產(chǎn)生光鑷陣列效應(yīng)，VCSEL 陣列的光束需要調(diào)控為拉蓋爾-高斯空心圓環(huán)狀分布，VCSEL 及其陣列的光束分布及空間相干性受到越來越多人們的關(guān)注［13-15］。KNITTER S 等研制了一種電泵半導(dǎo)體簡并VCSEL，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射激光的空間相干性，可
光子學(xué)報(bào) 2022年12期2022-02-15
- 多光束疊加的周期性圖形分析
本研究在介紹了多光束疊加的基本原理基礎(chǔ)之上，以雙光束和三光束為例，推導(dǎo)了由這些光束相干疊加和非相干疊加所形成的光強(qiáng)公式，并通過圖像展示了相應(yīng)的光強(qiáng)形成規(guī)律和特點(diǎn)，說明了多光束疊加在大面積周期性圖形制備中的應(yīng)用潛力。1 光束疊加的基礎(chǔ)理論若多束光波相干疊加，則干涉光強(qiáng)是各相干光束復(fù)振幅線性疊加后的模的平方2 雙光束疊加2.1 雙光束相干疊加2.2 雙光束相干疊加光強(qiáng)的二次非相干疊加若在雙光束相干疊加光強(qiáng)的基礎(chǔ)之上，再在其周期性光強(qiáng)分布的正交方向疊加另一雙光束
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年36期2022-02-13
- 多光束疊加的周期性圖形分析
本研究在介紹了多光束疊加的基本原理基礎(chǔ)之上，以雙光束和三光束為例，推導(dǎo)了由這些光束相干疊加和非相干疊加所形成的光強(qiáng)公式，并通過圖像展示了相應(yīng)的光強(qiáng)形成規(guī)律和特點(diǎn)，說明了多光束疊加在大面積周期性圖形制備中的應(yīng)用潛力。1 光束疊加的基礎(chǔ)理論若多束光波相干疊加，則干涉光強(qiáng)是各相干光束復(fù)振幅線性疊加后的模的平方2 雙光束疊加2.1 雙光束相干疊加2.2 雙光束相干疊加光強(qiáng)的二次非相干疊加若在雙光束相干疊加光強(qiáng)的基礎(chǔ)之上，再在其周期性光強(qiáng)分布的正交方向疊加另一雙光束
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年36期2022-02-01
- 原子和分子首次組成新型渦旋光束
研究人員將電子和光束扭曲在一起，組成了渦旋光束?，F(xiàn)在，以色列科學(xué)家在近期出版的《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們首次使發(fā)射出的原子和分子組成了渦旋光束。在本研究中，研究人員通過讓氦原子穿過一個(gè)由特殊形狀的狹縫圖案（每個(gè)圖案僅600納米寬）組成的網(wǎng)格，制造出了這種渦旋光束。他們發(fā)現(xiàn)了渦旋光束的一個(gè)特征：原子會在探測器上印上一排圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)對應(yīng)一束擁有不同軌道角動量的光束。而另外一組“甜甜圈”圖案則揭示了氦準(zhǔn)分子渦旋光束的存在——當(dāng)處于激發(fā)狀態(tài)的氦原子與另一個(gè)氦
發(fā)明與創(chuàng)新 2021年37期2022-01-08
- 基于楔形微透鏡補(bǔ)償半導(dǎo)體激光陣列指向偏差
LDA發(fā)光單元的光束指向性偏差主要來源有兩個(gè):LDA在封裝過程中普遍存在的“Smile”效應(yīng)導(dǎo)致各發(fā)光單元的光束指向性不一致[2]；LDA的光束發(fā)散角大,在光束準(zhǔn)直過程中,準(zhǔn)直微透鏡的安裝誤差造成發(fā)光單元的光束指向性偏差[3](指向性偏差的大小稱為指向角)。通常用光參數(shù)積(Beam Parameters Product,BPP)來評價(jià)半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量,BPP是光束的光斑寬度d0和發(fā)散角θ的乘積[4]。LDA的光束指向角增大光束的光斑寬度和發(fā)散角,必然
激光與紅外 2021年6期2021-07-23
- 徑向陣列光束大氣湍流中的強(qiáng)度起伏
形排布的激光陣列光束成功應(yīng)用于高功率激光系統(tǒng)，并且不同排布方式的陣列光束通過自由空間或傍軸光學(xué)系統(tǒng)的傳輸特性也得到廣泛研究。本文主要研究徑向陣列部分相干光大氣湍流中傳輸?shù)拈W爍指數(shù)，詳細(xì)分析了多光束發(fā)射的影響及陣列參數(shù)對閃爍指數(shù)的影響。所得結(jié)果對于遠(yuǎn)距離激光傳輸和精密計(jì)算有理論參考作用。1 模型與數(shù)值計(jì)算假定徑向陣列光束在初始位置陣列面上包括M個(gè)子光束，每個(gè)子光束為相同的高斯-謝爾模型光束，且各子光束之間是相關(guān)的。如圖1所示，θj=π（2j-1）/M（j=1
數(shù)字通信世界 2021年3期2021-04-09
- 反常渦旋光束在各向異性大氣湍流中的漂移
，OAM)的渦旋光束引起了學(xué)者們的注意[1-3]。不同于普通的高斯光束，部分相干反常渦旋光束(partially coherent anomalous vortex beam，PCAVB)的OAM可以提供相當(dāng)數(shù)量的復(fù)用信道用于信息傳輸[4]。攜帶OAM的光子有著更高的安全性、保密性和隱蔽性[5]，故而渦旋光束在光通訊領(lǐng)域中具有較高的研究意義。而光束在大氣傳輸中，由于受到大氣湍流的影響，光束會出現(xiàn)一系列的湍流效應(yīng)，例如光束擴(kuò)展、漂移以及光強(qiáng)閃爍等現(xiàn)象[6-8
激光技術(shù) 2021年2期2021-03-08
- 高功率高純度遠(yuǎn)場矢量光束特性研究
14006)矢量光束具有偏振奇點(diǎn)和偏振渦旋結(jié)構(gòu),光強(qiáng)呈環(huán)狀分布,不同模式間的矢量光束相互正交,因而在大容量自由空間光通信中具有很大的應(yīng)用潛力[1～4].光在自由空間中傳輸,因衍射效應(yīng)使得光斑變大,光強(qiáng)減小,造成能量彌散,限制了自由空間光通信的工作距離.因此,如何提高光束的接收功率對提升自由空間光通信的通信質(zhì)量具有重要意義.除了增大接收孔徑和采用波前校正技術(shù)以外,調(diào)控載波光場構(gòu)建陣列光束也能有效提高接收光功率.目前陣列光束已經(jīng)得到廣泛研究,相比于同等條件下的
- 原子和分子首次組成新型渦旋光束
研究人員將電子和光束扭曲在一起，組成了渦旋光束。現(xiàn)在，以色列科學(xué)家在近期出版的《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們首次使發(fā)射出的原子和分子組成了渦旋光束。在本研究中，研究人員通過讓氦原子穿過一個(gè)由特殊形狀的狹縫圖案（每個(gè)圖案僅600納米寬）組成的網(wǎng)格，制造出了這種渦旋光束。他們發(fā)現(xiàn)了渦旋光束的一個(gè)特征：原子會在探測器上印上一排圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)對應(yīng)一束擁有不同軌道角動量的光束。而另外一組“甜甜圈”圖案則揭示了氦準(zhǔn)分子渦旋光束的存在——當(dāng)處于激發(fā)狀態(tài)的氦原子與另一個(gè)氦
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技 2021年10期2021-01-25
- 異常渦旋光束的拓?fù)浜傻臏y量
)1 引 言渦旋光束是近年來國際上研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一,已經(jīng)在量子信息編碼、空間信息傳輸與通信、遙感成像、光學(xué)微操縱、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛且重要的應(yīng)用[1-8]。近年來受關(guān)注較多的渦旋光束有拉蓋爾-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)光束[9-11]和復(fù)宗量拉蓋爾-高斯(elegant Laguerre-Gaussian,ELG)光束[12-13]。其中ELG光束雖比普通LG光束具有更好的對稱性,卻一直沒有得到更大的應(yīng)用,限制其發(fā)展的一個(gè)主要
激光與紅外 2020年10期2020-11-05
- 螺旋馬丟高斯光束的非傍軸傳輸研究
3000)無衍射光束最大的特點(diǎn)是光強(qiáng)分布沿傳輸方向始終不變.目前有4類無衍射光束，分別是橢圓坐標(biāo)系下的Mathieu光束、極坐標(biāo)系下的Bessel光束、直角坐標(biāo)系下的Cosine光束和拋物坐標(biāo)系下的Parabolic(拋物)光束[1-3].無衍射光束的研究在光學(xué)微操縱、制作光子彈、光通信等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用.目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的無衍射光束是貝塞爾光束.它是一種中心對稱、光學(xué)形態(tài)相對簡單的光束.無論是零階貝塞爾光束還是高階貝塞爾光束，其傳輸方程均可用
湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2020年8期2020-10-22
- 利用自加速光進(jìn)行激光目標(biāo)追蹤理論及實(shí)驗(yàn)研究
械方法,通過實(shí)現(xiàn)光束的偏轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤。但這些方法普遍存在體積大,響應(yīng)速度慢,易受到外界振動影響等問題。1979年,Berry 和Balazs[1]提出了能夠?qū)崿F(xiàn)光束的自橫向加速、控制光束傳輸軌的艾里波包。2007年,Siviloglou 和Christodoulides 等人完成率實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自加速無衍射艾里光束的實(shí)現(xiàn)[2-3]。在過去的幾年,隨著多種無衍射非直線傳輸光束的實(shí)現(xiàn),自加速光在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。經(jīng)過理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,本文提出了在一定范圍內(nèi)自
激光與紅外 2020年5期2020-06-08
- The “strangest parrots on earth”are being saved
eams (紅外光束), microchips and radio transmitters in small “backpacks” fittedsnuglyunder the birds' wings. Individual feeding stations supply extrapelletfood and clean water. The stations have electronic scales to check weight and ar
瘋狂英語·新讀寫 2020年4期2020-06-03
- 高精度激光光束準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)
)1 引 言激光光束用作直線基準(zhǔn)可以獲得非常高的直線運(yùn)動精度，如目前用于大型光學(xué)鏡面面形測量的納米輪廓儀中，應(yīng)用激光束作為直線基準(zhǔn)達(dá)到了60 nm/1 m的直線運(yùn)動精度[1-2]。但是應(yīng)用激光束作為直線基準(zhǔn)普遍存在光束方向漂移的問題[3-8]，漂移嚴(yán)重影響了激光光束的準(zhǔn)直精度，在應(yīng)用中必須加以解決。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，幾米的短距離內(nèi)激光光束方向漂移主要包括激光器諧振腔熱變形導(dǎo)致的漂移以及傳輸路徑中空氣擾動造成的漂移，導(dǎo)致激光光束的準(zhǔn)直精度僅能達(dá)到10-4～10
光學(xué)精密工程 2020年4期2020-05-10
- 彗差和球差對渦旋光束斜程傳輸特性的影響*
065)利用渦旋光束作為空間光通信載波可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘? 因此, 研究渦旋光束在大氣湍流中的傳輸具有重要意義.渦旋光束在大氣湍流中傳輸時(shí)會產(chǎn)生光束漂移, 進(jìn)而影響通信系統(tǒng)的性能.本文基于多相位屏和傅里葉變換的方法, 研究了帶有彗差和球差的渦旋光束在大氣湍流中傳輸時(shí)的光束漂移特性.結(jié)果表明, 渦旋光束在大氣湍流中傳輸時(shí), 隨著傳輸距離的增大, 彗差和球差對光束漂移特性的影響均明顯增強(qiáng).傳輸天頂角及彗差系數(shù)越大, 渦旋光束的光束漂移量越大, 而球差系
物理學(xué)報(bào) 2020年1期2020-01-16
- 相干合成渦旋光束的螺旋譜分析及應(yīng)用研究*
導(dǎo)了相干合成渦旋光束螺旋譜分量的位置和大小,數(shù)值分析驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性.基于上述譜分析理論,可將螺旋譜分析結(jié)果作為相干合成渦旋光束質(zhì)量評價(jià)函數(shù)并指導(dǎo)相干合成參數(shù)優(yōu)化.結(jié)果表明： 隨著子光束數(shù)量和束腰半徑的增加、組束環(huán)半徑的減少可提高目標(biāo)合成拓?fù)浜傻哪Ｊ郊兌?同時(shí)獲得高質(zhì)量渦旋光束.這與采用桶中功率等傳統(tǒng)評價(jià)函數(shù)得到的結(jié)論具有一致性.1 引 言渦旋光束是在傳播方向上中心強(qiáng)度或軸向強(qiáng)度為零、相位具有螺旋上升或下降梯度分布的環(huán)形光束,又稱暗中空光束[1].與
物理學(xué)報(bào) 2019年21期2019-11-08
- 準(zhǔn)無衍射Lommel-Gauss光束非傍軸傳輸?shù)慕馕?
衍射Bessel光束被首次提出并由實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生[1].經(jīng)典的Bessel光束均具有中心對稱的同心圓結(jié)構(gòu).2014年，Kovalev等[2]引入了一種非對稱的Bessel光束，其橫向強(qiáng)度分布形狀為新月形.最近，該團(tuán)隊(duì)基于不同階Bessel函數(shù)的疊加，理論上又引入了一類新形態(tài)的無衍射光束——Lommel光束.這種光束因其在數(shù)學(xué)上可通過含有2個(gè)參量的高階Lommel函數(shù)描述而得名[3].事實(shí)上，Lommel光束是波矢量相同的一簇Bessel光束的線性疊加.Lomme
- 像散Bessel光束自重建特性的理論和實(shí)驗(yàn)研究?
衍射Bessel光束[1]被提出以來,便引起了廣泛關(guān)注.因該光束具有無衍射、自重建等特性,使得它被有效應(yīng)用于粒子微操控[2,3]、量子通信[4]、醫(yī)學(xué)成像等[5]領(lǐng)域.近幾年,對Bessel光束的研究仍不斷深入,如Luo課題組[6,7]提出了介電超表面的Bessel光束的產(chǎn)生和調(diào)控技術(shù);陳歡等[8]提出了基于Pancharatnam-Berry相位調(diào)控產(chǎn)生Bessel光束;Rao和Samanta[9]提出了利用不同階的空心高斯光束入射軸棱鏡產(chǎn)生Bessel
物理學(xué)報(bào) 2018年22期2018-12-18
- 光線龐加萊球法構(gòu)建的結(jié)構(gòu)光場及其傳輸特性研究?
.例如厄米-高斯光束,它的橫截面光斑分布為矩形矩陣狀;拉蓋爾-高斯光束攜帶軌道角動量,強(qiáng)聚焦后能使被俘獲物體產(chǎn)生規(guī)則的旋轉(zhuǎn)[1];無衍射光束[2]的光斑強(qiáng)度與大小在較長的傳輸范圍內(nèi)保持不變;自加速光束[3,4]的主瓣光斑在均勻介質(zhì)中沿著曲線傳播.在這些新奇的光束中,結(jié)構(gòu)光束(包括最經(jīng)典的三類結(jié)構(gòu)光束為厄米-高斯光束、拉蓋爾-高斯光束以及Ince-高斯光束[5,6])由于具有復(fù)雜的相位信息與光強(qiáng)分布被廣泛應(yīng)用于信息傳遞[7]、顯微成像[8,9]或微粒操縱[1
物理學(xué)報(bào) 2018年22期2018-12-18
- 無衍射光束的產(chǎn)生及其應(yīng)用?
保持不變的無衍射光束,包括貝塞爾光束、高階貝塞爾光束、馬丟光束、高階馬丟光束、余弦光束、拋物線光束以及艾里光束.無衍射光束在激光打孔、激光精密準(zhǔn)直、光學(xué)精密控制、光學(xué)微操控、光通信、等離子體導(dǎo)向、光子彈產(chǎn)生、光通信、自聚焦光束的合成以及非線性光學(xué)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用.本文介紹了各類無衍射光束的數(shù)學(xué)表達(dá)式、產(chǎn)生方法及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;就無衍射光束的特性和應(yīng)用進(jìn)行了歸納和討論;并對其在未來的研究與應(yīng)用前景中發(fā)揮的重要作用進(jìn)行了簡要總結(jié)與展望.1 引 言1987
物理學(xué)報(bào) 2018年21期2018-12-02
- 高斯光束強(qiáng)度分布特性研究
等各個(gè)領(lǐng)域。高斯光束在激光器中的研究是更好地利用激光器的關(guān)鍵。高斯光束(如厄米-高斯光束、拉蓋爾-高斯光束[1]，可用于描述矩形和圓形對稱下的高階激光模，其性質(zhì)已被人們深入研究。高斯光束的束腰半徑和位置、遠(yuǎn)場發(fā)散角、衍射放大系數(shù)和高斯光束通過透鏡的變換規(guī)律是描述高斯光束基本特性的重要物理量和規(guī)律，也是激光物理教學(xué)的重要內(nèi)容。1 設(shè)計(jì)思想本文激光實(shí)驗(yàn)采用等距四點(diǎn)采光測量法[2]，激光光束被定義為垂直于光軸的截面上，強(qiáng)度分布為最大值e的平方分之一。在坐標(biāo)軸上任
無線互聯(lián)科技 2018年19期2018-10-25
- 小尺度流場內(nèi)渦旋光束的氣動光學(xué)特性
30003)渦旋光束因其特殊的螺旋形相位和自身攜帶的軌道角動量(OAM)由Vig JR等人[1]提出后就引起了學(xué)術(shù)界的廣泛討論[2-3]。尤其是OAM可以改善光通信容量[4]，吸引了眾多學(xué)者對渦旋光束在大氣中的傳播特性進(jìn)行研究[5-6]。然而在一些應(yīng)用環(huán)境中，渦旋光束需要經(jīng)過空氣密度高頻變化的氣動區(qū)域，其傳輸特性在現(xiàn)有文獻(xiàn)中提及較少，因此對渦旋光束氣動光學(xué)效應(yīng)的研究是渦旋光束在光通訊領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的進(jìn)一步拓展。目前在氣動光學(xué)的研究中，例如Garciar等人[7
- 貝塞爾-高斯渦旋光束相干合成研究?
散空間分布的高斯光束陣列加載離散渦旋相位生成二階貝塞爾-高斯(Bessel-Gaussian,BG)渦旋光束的方案.利用干涉法、桶中功率和相關(guān)系數(shù)對合成BG渦旋光束的拓?fù)浜伞?span id="syggg00" class="hl">光束質(zhì)量進(jìn)行了定量評價(jià)及參數(shù)優(yōu)化.結(jié)果表明:基于相干合成技術(shù)能夠產(chǎn)生特定的目標(biāo)BG渦旋光束,陣列子光束緊密排布時(shí)合成BG光束的光束質(zhì)量更高.該方法的提出對于其他渦旋光束的產(chǎn)生或者渦旋光束功率的提高具有一定的參考意義.1 引 言渦旋光束是在傳播方向上中心強(qiáng)度或軸向強(qiáng)度為零、位相具有螺旋上
物理學(xué)報(bào) 2018年13期2018-08-02
- 利用衍射光柵探測渦旋光束軌道角動量態(tài)的研究進(jìn)展?
)1 引 言渦旋光束一般指相位渦旋光束[1,2],具有螺旋形波前,光束中心存在相位奇點(diǎn),光強(qiáng)分布為環(huán)形.早在1992年荷蘭萊頓大學(xué)的Allen等[2]就指出復(fù)振幅表達(dá)式中含有相位項(xiàng)exp(ilφ)的光束具有軌道角動量(orbital angular momentum,OAM),其中,l為角量子數(shù)或拓?fù)浜?φ為角向坐標(biāo).渦旋光束所包含的每一個(gè)光子均攜帶有OAM值為l?,即參數(shù)l決定了渦旋光束所攜帶的OAM大小,是渦旋光束的特征值,因此l也被稱為OAM態(tài).常見
物理學(xué)報(bào) 2018年3期2018-03-26
- 虛源法研究馬丟-高斯光束的傳輸
用價(jià)值的“無衍射光束”的概念，產(chǎn)生的第一種無衍射貝塞爾光束是一種中心光斑直徑很小且不隨傳播距離而改變的光束.隨后，Gutiérrez-Vega的研究小組[3]指出，波動方程的無衍射解有4種形式，分別對應(yīng)直角坐標(biāo)系下的余弦光束(平行光模型)、極坐標(biāo)系下的貝塞爾光束、拋物坐標(biāo)下的拋物線光束及橢圓坐標(biāo)系下的馬丟光束.相對于直角坐標(biāo)系下的余弦光束模型和極坐標(biāo)系下的貝塞爾光束模型，橢圓坐標(biāo)系下的馬丟光束模型在數(shù)學(xué)上更為復(fù)雜，光學(xué)形態(tài)也豐富得多.因此,馬丟光束在實(shí)際中
- 基于格林函數(shù)法的奇型Mathieu-Gaussian光束?
Gaussian光束?吳瓊1)2)?任志君1)2)杜林岳1)2)胡海華1)2)顧穎2)楊朝鳳2)1)(浙江師范大學(xué)信息光學(xué)研究所,金華 321004)2)(浙江師范大學(xué),浙江省光信息檢測與顯示技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,金華 321004)格林函數(shù)法,Mathieu-Gaussian光束,虛源點(diǎn)根據(jù)光束傳播的獨(dú)立性和疊加性原理,引入了一組能夠產(chǎn)生第一類(2n+2階)奇型Mathieu-Gaussian光束的虛光源點(diǎn).利用虛源點(diǎn)技術(shù)和格林函數(shù)法,計(jì)算得到第一類奇型M
物理學(xué)報(bào) 2017年20期2017-11-12
- DLA光源質(zhì)量對光柵-外腔譜合成系統(tǒng)光束質(zhì)量的影響
-外腔譜合成系統(tǒng)光束質(zhì)量的影響楊 磊，鐘哲強(qiáng)，吳 真，張 彬*四川大學(xué)電子信息學(xué)院，四川 成都 610065在二極管激光陣列(DLA)光柵-外腔譜合成系統(tǒng)中，由于DLA存在子單元光束發(fā)散角、“smile”效應(yīng)的位置偏差及指向性偏差等因素的綜合作用，將導(dǎo)致合成光束的光束質(zhì)量降低。綜合考慮DLA子單元光束發(fā)散角、“smile”效應(yīng)等因素對譜合成系統(tǒng)中光束傳輸特性的影響，建立了DLA光柵-外腔譜合成系統(tǒng)的光傳輸模型，進(jìn)而對譜合成系統(tǒng)中DLA子單元光束發(fā)散角、“s
光譜學(xué)與光譜分析 2016年10期2016-07-12
- 反常渦旋光束在湍流大氣中的傳輸特性研究
731）反常渦旋光束在湍流大氣中的傳輸特性研究楊元杰，袁乙平（電子科技大學(xué) 航空航天學(xué)院，四川 成都 611731）基于惠更斯-菲涅爾原理，該文推導(dǎo)了反常渦旋光束在湍流大氣中傳輸?shù)慕馕鍪?。研究了大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)和光束尺寸等參量對其傳輸特性的影響。數(shù)值仿真顯示，在同一觀測平面上，隨著大氣結(jié)構(gòu)常數(shù)的增大，渦旋光束中心暗斑的尺寸逐漸變小并最終消失；在相同的大氣折射率下，隨著傳輸距離的增大，渦旋光束中心暗斑的尺寸也逐漸變小。反常渦旋光束；大氣湍流；大氣折射率常數(shù)
實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù) 2016年6期2016-02-09
- 薛定諤方程與光學(xué)傍軸波動方程的相似性及airy光束①
相似性及airy光束①董梅峰宋新祥韓巧麗朱化鳳劉 冰[中國石油大學(xué)(華東)理學(xué)院山東 青島266580]*中國石油大學(xué)教學(xué)研究改革項(xiàng)目資助,項(xiàng)目編號:JY-A201402摘 要：薛定諤方程是大學(xué)物理教學(xué)中量子物理部分最基本的方程，而光學(xué)中如何得到無衍射光束是近年來光學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，文中通過薛定諤方程和光學(xué)傍軸波動方程之間的數(shù)學(xué)對應(yīng)關(guān)系，得到了一種無衍射airy光束．教學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在大學(xué)物理教學(xué)中通過與上述研究性課題的聯(lián)系，大大提高了學(xué)生的科學(xué)研究
物理通報(bào) 2015年10期2016-01-12
- 會聚與發(fā)散涵義須弄清
呢？一般我們可將光束分為平行光束、會聚光束和發(fā)散光束三種.光線平行的叫做平行光束（如圖1-甲所示）；光線的正向延長線相交于一點(diǎn)的光束叫做會聚光束（如圖1-乙所示）；光線的反向延長線相交于一點(diǎn)的叫做發(fā)散光束（如圖1-丙所示）.圖1一平行于主軸的光束經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點(diǎn)上成為會聚光束，我們就說凸透鏡對光線有會聚作用.這是因?yàn)橥雇哥R使每一條光線都向靠近主軸的方向偏折的緣故，如圖2所示.那么是否只有折射光線成為會聚光束才算凸透鏡的會聚作用呢？圖2圖3如圖3所示
初中生天地 2015年32期2015-12-22
- Van Gogh mystery solved
beam （聚焦光束） of X-rays， a type of high-energy wave， to study its chemical composition. From the chemicals discovered， they determined that minium experiences a set of reactions when exposed （暴露） to sunlight and air， forming white c
第二課堂(課外活動版) 2015年8期2015-10-21
- 光纖激光陣列占空比對相干合成效果影響分析
況下，大陣列合成光束在遠(yuǎn)場的強(qiáng)度分布和光束質(zhì)量，分析了占空比排布與合成路數(shù)對遠(yuǎn)場光束質(zhì)量的影響。仿真結(jié)果表明，隨著光纖陣列占空比的下降, 遠(yuǎn)場艾里斑內(nèi)的光強(qiáng)逐漸減小, 合成效果變差；反之，遠(yuǎn)場艾里斑內(nèi)的光強(qiáng)逐漸增大，合成光束遠(yuǎn)場能量集中度增強(qiáng)，光束質(zhì)量變好。因此，提高相干合成的效果，必須提高光束陣列的占空比。光束質(zhì)量; 相干合成; 光纖激光; 占空比; 遠(yuǎn)場能量集中度由于熱效應(yīng)和非線性效應(yīng)的限制，單臺光纖激光器無法達(dá)到很高的輸出能量或功率，并同時(shí)保持高的光
電子科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年6期2015-06-26
- 兩束艾里光束在Kerr和飽和非線性介質(zhì)中的相互作用
387）兩束艾里光束在Kerr和飽和非線性介質(zhì)中的相互作用盧克清，胡 凱，陳衛(wèi)軍，于會敏，張寶菊（天津工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，天津 300387）采用分步傅里葉法對兩艾里光束在Kerr介質(zhì)和飽和非線性介質(zhì)中同向和反向傳輸時(shí)的相互作用進(jìn)行了數(shù)值模擬，探討了兩艾里光束的入射光間隔對相互作用的影響.結(jié)果表明：當(dāng)兩艾里光束的入射間隔大于其主瓣寬度時(shí)，在兩介質(zhì)中同向或反向傳輸?shù)墓伦泳皇`在原入射光束中穩(wěn)定傳輸，無相互作用；當(dāng)兩光束的入射光間隔小于等于主瓣寬度時(shí)
天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年4期2015-04-19
- 拉蓋爾-高斯渦旋光束傳播中的相位變化分析
04)引 言渦旋光束又稱作暗中空光束或空心光束，即在傳播方向上其中心的光強(qiáng)保持為0［1］。渦旋光束還有其它特殊的光學(xué)特性，包括傳播過程中光強(qiáng)呈現(xiàn)為環(huán)狀分布、具有螺旋形的波前結(jié)構(gòu)、長距離傳播時(shí)穩(wěn)定性以及中心暗斑尺寸極小，同時(shí)渦旋光束本身不僅具有線性動量還攜帶有軌道角動量以及拓?fù)浜蓴?shù)［2-4］。它為空間光學(xué)通信、微生物科學(xué)、數(shù)學(xué)物理以及光學(xué)模擬計(jì)算提供了新的研究途徑［5-7］。由于渦旋光束中心的光強(qiáng)為0，這就大大減小了光束沿軸向的散射力，所以用渦旋光束代替高斯
激光技術(shù) 2015年5期2015-04-19
- 標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)美厄米－高斯光束通過圓環(huán)孔衍射的比較
和優(yōu)美厄米－高斯光束通過圓環(huán)孔衍射的比較蘇婷燕 顧菊觀 曹佳妍 杜琴畫 胡 凱（湖州師范學(xué)院理學(xué)院，浙江湖州 313000）標(biāo)準(zhǔn)厄米－高斯光束（Standard Hermite－Gaussian beam，SHGB）和優(yōu)美厄米－高斯光束（Elegant Hermite－Gaussian beam，EHGB）是厄米－高斯光束的兩個(gè)特殊解．應(yīng)用柯林斯（Collins）公式研究兩種光束通過圓環(huán)孔的衍射特性，用Matlab軟件進(jìn)行一些數(shù)值模擬．模擬結(jié)果表明：這兩種
物理與工程 2015年1期2015-03-20
- PCFT光束陣列在海洋湍流中的傳輸特性
用［1-12］，光束在傳輸過程中，湍流會導(dǎo)致光束質(zhì)量變差。近年來，很多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，相對于完全相干光，部分相干光束或特殊輪廓光束受湍流影響?。?3-16］。WU等人利用高斯-謝爾模型部分相干光以及WANG和Lü等人利用部分相干扭曲各向異性高斯-謝爾模型光束和部分相干厄米-余弦高斯光束進(jìn)行傳輸?shù)难芯慷甲C實(shí)了這一結(jié)論［13，17-20］。最近，激光光束陣列在大氣中的傳輸特性相繼得到研究。ZHOU等人研究了高斯光束陣列和部分相干平頂(partially cohe
激光技術(shù) 2015年6期2015-03-18
- 高斯光束束腰位置及尺寸的精確測量＊
10021）高斯光束關(guān)鍵參數(shù)分別為束腰位置、束腰尺寸及光束發(fā)散角，尤其是束腰位置和束腰尺寸更為重要，因?yàn)楦咚?span id="syggg00" class="hl">光束的傳輸特性可以完全由這兩個(gè)參數(shù)確定．實(shí)際中，為了滿足一些特殊的需求，需要知道這兩個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值，如激光光束傳輸或成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、通過比較相關(guān)參數(shù)選擇質(zhì)量更優(yōu)的激光器產(chǎn)品、高斯光束傳輸特性的研究、非線性光學(xué)研究、工業(yè)激光器的應(yīng)用、醫(yī)療激光器應(yīng)用等需求．實(shí)際中有許多測量高斯光束參數(shù)的具體方法，如掃描狹縫法［1-3］、刀片邊緣法［4-6］、變孔徑法［
西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年6期2015-02-13
- 高斯光束質(zhì)量與波像差之間的關(guān)系
35018）高斯光束質(zhì)量與波像差之間的關(guān)系賀元興，穆佰利，李 建，李 偉（中國人民解放軍95859部隊(duì)，酒泉735018）為了考察光闌截?cái)鄷r(shí)高斯光束質(zhì)量與波像差之間的關(guān)系，采用高斯光束β值作為截?cái)喔咚?span id="syggg00" class="hl">光束質(zhì)量的評價(jià)參量，通過數(shù)值仿真的方法分析光學(xué)系統(tǒng)波像差對截?cái)喔咚?span id="syggg00" class="hl">光束質(zhì)量的影響，給出了高斯光束β值與波像差間的擬合關(guān)系。討論了高斯光束質(zhì)量與Kolmogoroff大氣湍流強(qiáng)度間的關(guān)系，并給出了二者間的擬合公式。結(jié)果表明，該擬合公式的計(jì)算結(jié)果在相當(dāng)廣的湍流強(qiáng)度
激光技術(shù) 2014年6期2014-06-23
- 異常空心光束通過硬邊光闌失調(diào)光學(xué)系統(tǒng)的傳輸
心光強(qiáng)為零的空心光束在實(shí)驗(yàn)和理論上都受到了很多的關(guān)注［1－4］．實(shí)驗(yàn)上提出了多種方法來產(chǎn)生空心光束，都獲得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．理論上提出了TEM＊01光束、貝塞爾－高斯光束、高階馬丟光束和空心高斯光束等多種模型描述空心光束．后來，Wu等在實(shí)驗(yàn)中觀察到了一種橢圓對稱的異?？招?span id="syggg00" class="hl">光束，其中間帶一個(gè)橢圓形的實(shí)心核，為研究線性和非線性粒子動力學(xué)中的橫向不穩(wěn)定性提供了一種重要的工具［5］．2007年，Cai提出了描述這種異常空心光束的理論模型，并研究了這種光束在自由空間
- 柱矢量光束的角動量
00）眾所周知，光束具有能量、線動量和角動量。1936年Beth通過實(shí)驗(yàn)觀察到了光場中光子的角動量，即自旋角動量[1]。1992年，Allen等研究了近軸條件下線偏振的拉蓋爾——高斯光束（LG）的軌道角量[2]，發(fā)現(xiàn)LG光束的角動量可以分成兩部分：一部分取決于光的偏振態(tài)，即僅與光子的自旋量子數(shù)相關(guān)的角動量，稱為光束的自旋角動量；另一部分取決于光傳播時(shí)的螺旋形波前相位，即僅與角向量子數(shù)相關(guān)的角動量，稱為光束的軌道角動量。隨后他們研究了非近軸拉蓋爾——高斯軸對
商洛學(xué)院學(xué)報(bào) 2013年4期2013-11-19
- 渦旋光束嵌套高斯光束在湍流大氣中的傳輸
旋相位因子的渦旋光束具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，如深聚焦特性、軌道角動量特性、中心光學(xué)奇點(diǎn)等，因而在囚禁和操控原子及其他微粒中得到廣泛的應(yīng)用.與此同時(shí)，渦旋光束還具有額外的自由度，有望用于空間光通信.由于光束軌道角動量數(shù)只受諸如光學(xué)孔徑等實(shí)際條件的限制，因此，相對于傳統(tǒng)的二進(jìn)制編碼，采用光軌道角動量編碼能夠有效地提高數(shù)據(jù)傳送密度和據(jù)傳速率 .同時(shí)，由于光軌道角動量編碼需要全光束接收，部分?jǐn)r截不能獲得全部光信息，因此具有通信保密特性［1-2］.當(dāng)渦旋光束在大氣中傳輸
- 高階貝塞爾光束的Z掃描理論
21）高階貝塞爾光束的Z掃描理論陶華，劉永欣，蒲繼雄（華僑大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361021）以菲涅耳－基爾霍夫衍射理論為基礎(chǔ)，研究高階貝塞爾光束穿過非線性光學(xué)介質(zhì)的衍射效應(yīng)，從而解釋高階貝塞爾光束的Z掃描現(xiàn)象.通過對使用高斯光束、零階貝塞爾光束、一階貝塞爾光束、二階貝塞爾光束和三階貝塞爾光束的歸一化Z掃描曲線對比，表明使用高階貝塞爾光束較使用零階貝塞爾光束的Z掃描具有更高的靈敏度.高階貝塞爾光束的Z掃描為測量介質(zhì)非線性光學(xué)系數(shù)提供了一種更
- 復(fù)宗量厄米雙曲余弦高斯光束在湍流大氣中的傳輸特性
厄米雙曲余弦高斯光束在湍流大氣中的傳輸特性(華僑大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,福建泉州 362021)劉永欣,蒲繼雄,陳子陽,王濤根據(jù)廣義的惠更斯-菲涅耳原理,推導(dǎo)了復(fù)宗量厄米雙曲余弦高斯(EHChG)光束在湍流大氣中傳輸時(shí)光強(qiáng)分布的理論公式,并研究光束在湍流大氣中的傳輸變化規(guī)律.研究發(fā)現(xiàn),EHChG光束在湍流大氣中傳輸時(shí),光強(qiáng)分布均趨于高斯分布.在湍流大氣的影響下,EHChG光束由完全相干光變成部分相干光,并且隨著傳輸距離和湍流強(qiáng)度的增加,光束的空間相干性變差
- 透鏡物像作圖法中的虛物成像
出，物Ａ射向Ｌ的光束都是發(fā)散光束.圖１中的物Ａ在Ｌ的焦點(diǎn)Ｆ左邊，我們利用作圖法可求出像Ａ′的位置在像空間，對應(yīng)Ｌ的出射光束是會聚光束，像Ａ′是一個(gè)實(shí)像.圖２中的物Ａ在Ｌ的焦點(diǎn)Ｆ右邊，利用作圖法可求出像Ａ′在Ｌ的物空間，對應(yīng)Ｌ的出射光束是發(fā)散光束，Ａ′是一個(gè)虛像.由以上討論可知，對于單透鏡成像來說，物永遠(yuǎn)是實(shí)物并處于物空間，發(fā)出的光束是發(fā)散光束，而像有兩種情況，一種是處于像空間的實(shí)像，對應(yīng)的光束是會聚光束，另一種是處于物空間的虛像，對應(yīng)的光束是發(fā)散光束.圖３
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版 2008年10期2008-11-11