基于錐面鏡和筒形反射鏡復(fù)合結(jié)構(gòu)的徑向偏振光會(huì)聚及級(jí)聯(lián)縱向電場(chǎng)的形成
本文選題:物理光學(xué) 切入點(diǎn):徑向偏振光 出處:《中國(guó)激光》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:徑向偏振光聚焦后可以產(chǎn)生很強(qiáng)的縱向電場(chǎng)。以此為出發(fā)點(diǎn),首先依據(jù)基爾霍夫衍射理論,計(jì)算得到了徑向偏振光經(jīng)錐面鏡會(huì)聚后所形成的橫截面呈現(xiàn)零階貝塞爾函數(shù)分布的縱向電場(chǎng),分析了會(huì)聚區(qū)域光場(chǎng)的相干長(zhǎng)度和橫向?qū)挾扰c入射光光斑尺寸、錐面鏡的錐頂角以及錐面鏡出射端半徑的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,提出采用錐面鏡和筒形反射鏡的復(fù)合結(jié)構(gòu),通過(guò)設(shè)計(jì)合適的錐面鏡和筒形反射鏡參數(shù),實(shí)現(xiàn)縱向電場(chǎng)的級(jí)聯(lián),且電場(chǎng)呈周期性分布。分析了筒形反射鏡的參數(shù)對(duì)所形成的級(jí)聯(lián)縱向電場(chǎng)的橫向?qū)挾取⒅芷诤驼伎毡鹊鹊挠绊。結(jié)果表明,當(dāng)所采用的錐面鏡的錐頂角為60°時(shí),出射端半徑和筒形反射鏡的內(nèi)徑均為999.682λ(λ為波長(zhǎng)),可以實(shí)現(xiàn)周期長(zhǎng)度為1154λ、占空比為1的縱向電場(chǎng)的級(jí)聯(lián);當(dāng)用于電子加速時(shí),加速區(qū)長(zhǎng)度甚至可達(dá)到米級(jí)。這種級(jí)聯(lián)縱向電場(chǎng)的設(shè)計(jì)將進(jìn)一步使得電子的加速區(qū)長(zhǎng)度得到顯著增加,為電子加速到更高能量提供了可能。
[Abstract]:The radial polarized light can produce a very strong longitudinal electric field after focusing. As a starting point, first of all, according to Kirchhoff's diffraction theory, The longitudinal electric field with zero order Bessel function distribution of cross section of radial polarized light formed by conical mirror convergence is obtained. The coherent length and transverse width of light field in convergent region and the size of incident light spot are analyzed. On the basis of the relationship between the conical angle of cone mirror and the radius of the exit end of conical mirror, a composite structure of conical mirror and cylindrical mirror is proposed to realize the cascade of longitudinal electric field by designing suitable parameters of conical mirror and cylindrical mirror. The influence of the parameters of the cylindrical mirror on the transverse width, period and duty cycle of the cascade longitudinal electric field is analyzed. The results show that when the cone angle of the cone mirror is 60 擄, The radii of the exit end and the inner diameter of the cylindrical mirror are both 999.682 位 (位 = wavelength), which can realize the cascade of longitudinal electric field with a period length of 1154 位 and a duty cycle of 1; when used for electron acceleration, The design of the cascade longitudinal electric field will further increase the electron acceleration zone length, which makes it possible for the electron to accelerate to a higher energy.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所信息光學(xué)與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);日本電氣通信大學(xué)激光研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61275206,61475166,61405226) 上海市自然科學(xué)基金(14ZR1445200)
【分類號(hào)】:O436
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