近年來,非均勻偏振矢量光束的緊聚焦得到了極大的關(guān)注。緊聚焦是指光束經(jīng)過一塊高數(shù)值孔徑的聚焦作用,進而得到一些我們想要得到的現(xiàn)象。比如徑向偏振光在緊聚焦的條件下會產(chǎn)生純縱向分布的電場;角向偏振光在緊聚焦的條件下會產(chǎn)生強的縱向磁場。非均勻偏振矢量光束的緊聚焦可廣泛應用于超高密度的磁存儲、磁性粒子的操控、納米光刻、粒子子加速等領(lǐng)域。本論文基于Richards-wolf衍射理論以及逆法拉第效應,通過特殊的相位濾波器對高階LG光束進行調(diào)制,研究了入射光的偏振、振幅、相位分布等光學參量對誘導磁化場特性的影響。主要的研究內(nèi)容如下:基于逆法拉第效應,研究了高階徑向偏振拉蓋爾高斯(LG)光束在焦平面誘導產(chǎn)生的磁化場特性,探究了入射光的半徑隨著截斷參數(shù)(β)的變化。通過調(diào)節(jié)截斷參數(shù)的數(shù)值,可以得到瓶狀中空的磁化場結(jié)構(gòu)和沿著光軸方向的中空暗通道。采用Matlab模擬計算了磁化場的分布,并優(yōu)化設(shè)計了五環(huán)型相位濾波器,闡明了形成超長對稱磁針的物理機制。研究了高階徑向渦旋LG光束在4π聚焦系統(tǒng)下產(chǎn)生的三維超分辨磁斑。首先計算了在單透鏡下焦平面的聚焦光場以及誘導產(chǎn)生的磁化場,分析了影響磁化場分布的光場分量。利用4π...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1矢量光束緊聚焦原理圖

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文在生物傳感器、等離子體鑷[18]、超高密度的全光磁記錄[19-20]制備用于自旋波操作和原子俘獲的磁晶格[21-22]方面具有很大的應用潛力。1.2圓柱矢量光束緊聚焦基礎(chǔ)理論1.2.1圓柱矢量光束的光場緊聚焦理論我們要研究矢量光束產(chǎn)生的磁化場分布....

圖1-2在不同聚焦條件下LG矢量光束在焦平面上聚焦場強度分布；光瞳平面的光強分布

-5-圖1-2在不同聚焦條件下LG矢量光束在焦平面上聚焦場強度分布；光瞳平面的光強分布在最左邊一列，聚焦透鏡的瞳孔由每個圖形中的虛線圓圈表示[30]。S.Segawa等人提出了一種利用矢量光束進行減法成像的方法。通過矢量波束減法抑制負旁瓣，避免了由于過多的減法而導致的....

圖1-3徑向偏振RP光束在焦平面的聚焦場

圖1-3徑向偏振RP光束在焦平面的聚焦場。(a)入射場的光場強度分布。(b)、(c)、(d)、(e)分別為焦平面及其徑向、角向和縱向分量的強度分布。(f)對應焦場的測量結(jié)果[33]。1.3.2圓柱矢量光束聚焦磁化場的研究進展上世紀六十年代提出的逆法拉第效應是超分辨磁存儲....

圖1-4(a)建立亞波長縱向磁化鏈的原理圖,(b)由二元濾波器和螺旋相板組成的旋渦二元濾波器示意圖

1-4(a)建立亞波長縱向磁化鏈的原理圖,(b)由二元濾波器和螺旋相板組成的旋渦二波器示意圖[36]。2016年P(guān).Gong利用4π聚焦系統(tǒng)使角向偏振光誘導產(chǎn)生一個16λ的超長鏈并且還模擬出磁性粒子在磁化場的受力情況[39]，尋找到可以實現(xiàn)磁性例穩(wěn)定捕獲的位置。

本文編號：3940432