自加速光束具有無衍射、自修復(fù)特性,在粒子微操縱、表面等離激元、熒光顯微成像等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。本文立足于自加速光束在熒光顯微成像中的應(yīng)用,以制備傳輸特性可調(diào)、適用于熒光顯微成像的自加速光束為目標(biāo),系統(tǒng)地開展了自加速光束的理論研究、光束調(diào)控和顯微成像應(yīng)用研究,以期實(shí)現(xiàn)基于自加速點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的高分辨三維熒光顯微成像。首先,本文從亥姆霍茲方程出發(fā),理論求解出艾里函數(shù)和貝塞爾函數(shù)的光場(chǎng),在頻域內(nèi)分析了貝塞爾函數(shù)光場(chǎng)與艾里函數(shù)光場(chǎng)的轉(zhuǎn)化條件,通過對(duì)高斯光束在頻域內(nèi)進(jìn)行相位調(diào)制產(chǎn)生了艾里自加速光束。然后,本文從理論上描述了艾里光束的無衍射、自加速和自修復(fù)特性,基于頻域調(diào)控理論,通過改變頻域調(diào)制相位實(shí)現(xiàn)了光束傳播特性的調(diào)控。通過改變調(diào)制相位的縮放尺度,調(diào)控艾里光束的橫向尺度和傳播軌跡;在調(diào)制相位上疊加閃耀光柵,實(shí)現(xiàn)了光束傳輸軌跡整體的線性偏移;在調(diào)制相位上附加跟傳播距離有關(guān)的相位因子,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光束空間位置的調(diào)控;通過改變高斯光束和調(diào)制相位的相對(duì)位置,實(shí)現(xiàn)了光場(chǎng)空間能量分布的調(diào)控。最后,以倒置熒光顯微鏡為基礎(chǔ),對(duì)傳統(tǒng)的高斯型點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)在頻域內(nèi)進(jìn)行立方相位調(diào)制,制備出具有自加速特性的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。為了進(jìn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

本文編號(hào)：3882172