發(fā)布時間：2018-07-13 21:50

【摘要】：貝塞爾光作為一種典型的無衍射光,在激光加工、微粒操控、顯微成像等領(lǐng)域都有著重要應(yīng)用。軸錐鏡法生成貝塞爾光具有光路簡單、能量轉(zhuǎn)換高效的特點,但軸錐鏡的加工誤差等因素會影響貝塞爾光的光強分布及無衍射特性,進(jìn)而影響光束的應(yīng)用,因此貝塞爾光的波前檢測及補償是非常必要的。光強傳輸方程(TIE)法作為一種波前檢測手段,只需通過兩幅不同傳播距離上的光強圖像就可以快速精確的解算出相位。文章提出了一種利用光強傳輸方程法對貝塞爾光進(jìn)行相位檢測的新思路,同時在此基礎(chǔ)上建立了像差與有效無衍射距離(由于貝塞爾光的應(yīng)用集中在其中心主瓣,定義中心主瓣大于零的貝塞爾光傳輸距離為有效無衍射距離)之間的關(guān)系,并通過實驗驗證了理論的正確性。主要研究內(nèi)容有:利用基爾霍夫衍射理論及Virtuallab軟件,理論研究并仿真了入射光的相位、軸錐鏡的裝調(diào)誤差及加工誤差對不同傳輸距離上貝塞爾光強度分布的影響。仿真證明TIE算法相比于Gerchberg-Saxton(G-S)算法在數(shù)據(jù)處理速度及相位恢復(fù)精度上的優(yōu)勢,并且分析了光強圖像間距及噪聲對TIE算法相位恢復(fù)精度的影響。針對TIE算法中的噪聲問題,研究了 Savitzky-Golay濾波器去噪的相關(guān)理論。基于TIE算法復(fù)原得到貝塞爾光束的相位與SID4波前探測器的測量結(jié)果吻合良好。給出了軸錐鏡存在裝調(diào)誤差及加工誤差時貝塞爾光的相位恢復(fù)情況,在此基礎(chǔ)上總結(jié)了貝塞爾光的像差與有效無衍射距離之間的關(guān)系。通過測量貝塞爾光束的有效無衍射距離,得到zeff=160mm,與zeff≤200mm的理論分析一致。
[Abstract]:This paper presents a new method for the phase detection of Bessel beam by means of the theory of light intensity transmission and the effect of noise on the phase recovery accuracy of the TIE algorithm .
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O436

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2120845