發(fā)布時間：2020-12-31 23:52

　　無衍射光束在傳播方向上強度分布不變,具備無衍射性、自愈性等獨特性質(zhì),自提出以來,受到了廣泛關(guān)注與研究。由無衍射光束中最早的成員Bessel光束衍生出的無衍射散斑,不僅具備Bessel光束的無衍射等特性,還具備了散斑的隨機分布等特性,在散斑成像、幻影成像等領(lǐng)域以其大景深、抗干擾等獨特的優(yōu)勢體現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。自無衍射散斑提出以來,人們提出的多種產(chǎn)生無衍射散斑的方法,在本質(zhì)上均為產(chǎn)生錐形平面波系,并對其中各分量進行隨機調(diào)制,不同方法在光能利用率、光路復(fù)雜性及實現(xiàn)難度等方面各有優(yōu)劣。本文根據(jù)已有的無衍射散斑產(chǎn)生方法,結(jié)合軸錐棱鏡產(chǎn)生Bessel光束原理,提出一種基于方位角隨機相位調(diào)制的無衍射散斑產(chǎn)生新方法,從理論分析和實驗兩方面對該方法進行研究,驗證了其合理性、可行性和實用性。本文主要研究成果如下:1.提出一種基于方位角隨機相位調(diào)制產(chǎn)生無衍射散斑的新方法,并對該方法產(chǎn)生無衍射散斑的原理及產(chǎn)生光場的性質(zhì)進行了理論分析。該方法通過將方位角細分并賦以僅隨方位角變化的隨機相位值,并與軸錐棱鏡相位分布進行疊加,從而得到可以產(chǎn)生無衍射散斑的相位膜片;該相位膜片可以顯示在純相位空間光調(diào)制器上,實現(xiàn)對入射... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２左圖所示是相位分布膜片生成過程，右圖是該方法的實驗結(jié)果??（４）渦旋光束法??

圓畫圓??羅＿＿??圖１－２左圖所示是相位分布膜片生成過程，右圖是該方法的實驗結(jié)果??（４）渦旋光束法??為了控制傳統(tǒng)渦旋光束的光束直徑，２０１３年ＡｎｄｒｅｙＳ．Ｏｓｔｒｏｖｓｋｙ＾提出了完美??光學(xué)渦旋（Ｐｅｒｆｅｃｔ?Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｖｏｒｔｅｘ?／?ＰＯＶ）并利用液晶空間光調(diào)制器產(chǎn)生了該光束，??ＰＯＶ光束半徑不隨光束階次變化而變化。２０１６年，ＳａｌｌａＧａｎｇｉＲｅｄｄｙｌＭ等人提出??利用ＰＯＶ光束產(chǎn)生無衍射散斑的方法，Ｋ）Ｖ光束由貝塞爾－高斯（Ｂｅｓｓｅｌ－Ｇａｕｓｓ／??ＢＧ）光束傅里葉變換得到，產(chǎn)生ＢＧ光束的相位模板為軸錐棱鏡分布疊加渦旋相??位分布，Ｒｅｄｄｙ指出，經(jīng)過研磨玻璃平板（Ｇｒｏｕｎｄ?ＧｌａｓｓＰｌａｔｅ／ＧＧＰ）調(diào)制后的ＰＯＶ??光束，其傅里葉變換為無衍射散斑場，其裝置如圖１－３所示。??Ｌ１?靂?＜?Ｌ２??＿＿＿??Ｉ?ＣＣＤ??ＧＧＰ?Ｃａｍｅｒａ??圖１－３渦旋光束法產(chǎn)生無衍射散斑場裝置圖

?關(guān)的振幅和相位；這些散射子波相互疊加干涉，在空間產(chǎn)生看似雜亂卻具有一定統(tǒng)??計分布的亮暗相間的顆粒狀光強分布，這種光強分布就是散斑圖樣（ＳＰｅｃｋｌｅｓ）；上??述過程可由圖２－１直觀說明。從數(shù)學(xué)上來說，每個次級球面波在觀察點出的光場??可以看作是一個相幅矢量，這些相幅矢量具有各自獨立無關(guān)的振幅和幅角’它們之??間的相干疊加可以用隨機行走（Ｒａｎｄｏｍ?ｗａｌｋ）來描述，在復(fù)平面上如圖２－２所不，??合成相幅矢量的大小取決于各分量的相對相位，合成相幅矢量長度的平方就是該??觀察點的散斑強度。??ｗ＿??圖２－１散斑產(chǎn)生示意圖，（ａ）散射面上的每一點可以看作是一個次波源，（ｂ）??觀察點處的光場是各次波源所發(fā)出的次級球面的相干疊加，（ｃ）散斑強度分布??１１??


本文編號：2950536