近年來(lái),無(wú)衍射光束因特殊的光場(chǎng)分布和傳播特性在諸多科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛而深入的應(yīng)用,比如激光加工、激光引導(dǎo)、光學(xué)微操控、原子光學(xué)、光學(xué)顯微成像等。易操作、低成本、高質(zhì)量的無(wú)衍射光束產(chǎn)生方法在實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要。針對(duì)目前常用方法的不足（光束尺寸不可調(diào),操作復(fù)雜等）,本論文采用非線性光學(xué)方法進(jìn)行空間光場(chǎng)調(diào)控,具體工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:第一,以銣（Rb）原子蒸汽為樣品,研究了基于克爾效應(yīng)的空間自相位調(diào)制（self-phase modulation,SPM）,并且將其應(yīng)用于光限幅中。研究發(fā)現(xiàn),SPM產(chǎn)生的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖案雖然會(huì)受入射光功率、樣品濃度以及樣品的位置的影響,但是光限幅性能卻只與樣品的位置有關(guān),當(dāng)樣品距離激光焦點(diǎn)-10 mm左右時(shí),限幅閾值和鉗位輸出最小,光限幅性能最好。進(jìn)一步地,根據(jù)樣品處于不同位置時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖樣的變化特征,并結(jié)合克爾效應(yīng)和SPM理論,詳細(xì)地分析了樣品位置對(duì)光限幅性能的影響機(jī)制。這部分工作在基于SPM的光限幅器、全光開關(guān)、空心光束產(chǎn)生、冷原子捕獲等應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的意義。第二,以Rb原子蒸汽為樣品,研究了基于克爾效應(yīng)的空間交叉相位調(diào)制（cross-phase modul... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

(a)零階貝塞爾光束的徑向分布

圖 1.2 (a)高階貝塞爾光束的徑向分布。(b)高階貝塞爾光束的三維分布圖。貝塞爾光束具有兩個(gè)優(yōu)異的特性，即無(wú)衍射特性和自愈特性。無(wú)衍射是指光強(qiáng)布在傳播過(guò)程中不會(huì)發(fā)生改變。這一特性從公式 (1.3) 也可以看出的，因?yàn)樵谪惾馐墓怆妶?chǎng)表達(dá)式中傳播距離 z 只存在于在相位因子上，說(shuō)明光強(qiáng)的分布和與播距離是無(wú)關(guān)的。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中所獲得的近似貝塞爾光束，一般認(rèn)為只要光束中間亮(或暗斑)的強(qiáng)度和尺寸不隨傳播距離發(fā)生變化，即可近似認(rèn)為該光束具有無(wú)衍射特雖然近似貝塞爾光束的無(wú)衍射距離是有限的，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高斯光束的瑞利距離，而近似貝塞爾光束的中心光斑強(qiáng)度減小速度也很緩慢。所以雖然近似貝塞爾光束和理貝塞爾光束存在一定的差異，但是為了方便起見，近貝塞爾光束也被稱為貝塞爾光束貝塞爾光束另一個(gè)特性就是自愈特性，是指當(dāng)貝塞爾光束在傳播的過(guò)程中經(jīng)過(guò)障礙后，其波面會(huì)因?yàn)檎系K物的衍射、散射、吸收等發(fā)生改變，但是當(dāng)它再繼續(xù)傳播一距離后，其光強(qiáng)分布又會(huì)得到恢復(fù)，即恢復(fù)貝塞爾分布。

行捕捉的技術(shù)，也被稱作“激光捕獲術(shù)”，是。由于可以在對(duì)細(xì)胞、微粒、細(xì)菌等微小物體得到了研究者的廣泛關(guān)注 (如圖 1.3)[29]。目如在生命科學(xué)中，利用光鑷技術(shù)可以在對(duì)目的提取 (如圖 1.4)[30, 31]，對(duì)活體細(xì)胞進(jìn)行實(shí)對(duì)單細(xì)胞或單顆粒進(jìn)行拉曼光譜分析[33]等。然而高斯光束對(duì)微粒的捕獲不夠穩(wěn)定，捕獲斯光束光鑷的捕獲效率也比較低，這是因?yàn)閮H能捕捉一個(gè)顆粒。近些年來(lái)，空心光束和大地提高了捕獲的穩(wěn)定性和捕獲效率�？招目招墓馐忤嚨牟东@穩(wěn)定性比高斯光束光鑷布能夠同時(shí)形成多個(gè)光阱，能夠一次性捕獲

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]聯(lián)合變換相關(guān)器相關(guān)面處理技術(shù)研究[D]. 李全勇.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3032993