超振蕩平面透鏡（super-oscillatory lens, SOL）是近幾年出現(xiàn)的新型平面光學(xué)元件,基于矢量角譜理論設(shè)計了振幅型和相位型SOL,采用時域有限差分法對衍射聚焦光場進(jìn)行嚴(yán)格電磁仿真計算,研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)照明激光束腰半徑w₀小于SOL半徑a時,超衍射極限聚焦能力明顯下降,聚焦光斑強(qiáng)度衰減超過50%;束腰半徑w₀對相位型SOL影響更劇烈,且會發(fā)生顯著正向焦移;當(dāng)w₀不小于2a時可獲得接近理想的聚焦特性.傾斜照明條件下,大數(shù)值孔徑振幅型SOL一般允許的傾斜角度小于10°,而相位型SOL具有寬廣的傾角適應(yīng)性（可超過40°）,聚焦光斑會發(fā)生橫向展寬,且強(qiáng)度急劇下降.大數(shù)值孔徑SOL對無限遠(yuǎn)點(diǎn)物成像會產(chǎn)生顯著的負(fù)畸變和波動變化的場曲,小數(shù)值孔徑SOL在寬視場范圍內(nèi)則無畸變.本文研究結(jié)果為SOL在超衍射極限聚焦、超分辨顯微成像、飛秒激光直寫微納加工等領(lǐng)域的實際應(yīng)用提供重要理論支撐. 

【文章來源】：物理學(xué)報. 2020,69(18)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁


本文編號：3223453