椭圆Airy光束的研究

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在过去的几年中,Airy光束由于其独特的无衍射、自修复和自弯曲的特性,而受到了广泛的研究,特别是对二维Airy光束的研究。Dimitrios G.Papazoglou等在2010年提出了圆形Airy光束,它具有突然自动聚焦的性质,指在传播的过程中在聚焦之前都维持在一个很低的值,但是在焦点处迅速增长到最大值,由此具有广泛的研究和应用,同时由于对圆形Airy光束的光场分析,研究出了调制圆形Airy光束,涡旋圆形Airy光束等。在对圆形Airy光束的实验研究过程中,大多数都是通过振幅和相位调制的方法来实现的,就是将其相位和振幅信息编码到空间光调制器的方法来实现的。在本文中,首先介绍了椭圆Airy光束的研究背景和意义,以及研究现状和应用前景;接着,介绍了 Airy光束的基础理论和性质,然后仔细分析了圆形Airy光束的基本理论和性质,以及圆形Airy光束的傍轴传输理论。之后,本文采用了单像素棋盘法将椭圆Airy光束的振幅和相位信息编码成了相位片,加载到了空间光调制器上,之后经过4-f系统实现了椭圆Airy光束。理论上用Matlab进行仿真,实验上搭建光路实现了椭圆Airy光束,之后将实验结果与理论结果进行对比,验证了理论猜想,发现了椭圆Airy光束独特的二次汇聚的能力,以及在空间传播过程中能量往长轴流动的奇特现象。
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