渦旋光是一種具有螺旋型相位結構的特殊環(huán)形光場,其具備的軌道角動量特性及特殊的相位結構使其在光學微操、光通信等領域具有重要的研究價值。本文結合國內外的渦旋光研究進展,對渦旋光的衍射特性進行了詳細的研究。拉蓋爾-高斯光束（LG光束）是一種最為常見的渦旋光,本文研究的渦旋光即為LG光束。本文的主要工作如下:（1）研究了 LG光束經過正多邊形光闌后的光場分布。針對不同的多邊形光闌,包括正三角形、正方形及正六邊形,通過理論研究得到LG光束經過這些光闌后的衍射光場分布圖及相位分布圖,同時修改光闌的結構參數,分析衍射光場的變化情況。結果表明,環(huán)形的渦旋光經過正三角形光闌及正方形光闌衍射后會出現與衍射孔相對應的光斑點陣,點陣中光斑的個數與渦旋光相位結構的拓撲荷數具有直接的關聯。此外正六邊形光闌衍射中,衍射光場會出現環(huán)形光斑,表明多邊形的邊數越多,衍射光場也越接近入射的渦旋光。（2）研究了 LG光束經過圓形衍射孔后的衍射光場。研究發(fā)現,經過圓孔、圓環(huán)光闌后,衍射光場的光強近似于Bessel光束的光強分布,相位仍保留LG光束的結構。隨后研究了正六邊形多孔陣列光闌的衍射情況,發(fā)現改變拓撲荷數能夠得到蜂窩狀、... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 渦旋光的發(fā)展
    1.2 渦旋光的應用及研究意義
    1.3 本文的研究內容及安排
2 渦旋光的基本理論
    2.1 渦旋光的基本理論
        2.1.1 渦旋光的數學表達
        2.1.2 渦旋光分類
    2.2 渦旋光的產生方法
    2.3 渦旋光拓撲荷的檢測
    2.4 渦旋光衍射理論
    2.5 本章小結
3 渦旋光經多邊形光闌的衍射
    3.1 渦旋光經正三角形光闌的衍射
        3.1.1 拓撲荷數對光場的影響
        3.1.2 衍射孔尺寸對光場的影響
    3.2 渦旋光經正方形光闌的衍射
        3.2.1 拓撲荷數對光場的影響
        3.2.2 衍射孔尺寸對光場的影響
    3.3 渦旋光經正六邊形光闌的衍射
    3.4 本章小結
4 渦旋光經圓形光闌的衍射
    4.1 渦旋光的圓孔衍射
    4.2 渦旋光的圓環(huán)衍射
        4.2.1 拓撲荷數對光場的影響
        4.2.2 圓環(huán)尺寸對光場的影響
    4.3 渦旋光經多孔光闌的衍射
        4.3.1 正六邊形多孔陣列的渦旋光衍射
        4.3.2 拓撲荷對光強分布的影響
        4.3.3 衍射孔尺寸對光場的影響
        4.3.4 衍射孔間距對光場的影響
    4.4 本章小結
5 實驗
    5.1 實驗設計及結果
    5.2 本章小結
6 結論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數據集



本文編號：3042986