發(fā)布時(shí)間：2023-08-11 17:40

　　相比于標(biāo)量光束的緊聚焦特性,圓柱矢量光束在大數(shù)值孔徑透鏡聚焦下表現(xiàn)出許多新穎的特性。結(jié)合光瞳濾波器在光瞳平面上對(duì)圓柱矢量光束的振幅、相位和偏振進(jìn)行調(diào)控,可以在透鏡的幾何焦點(diǎn)附近得到諸如光軸上多焦點(diǎn)、光針和焦平面上的焦點(diǎn)陣列等特殊的光場(chǎng),而這些特殊的光場(chǎng)分布已經(jīng)在微納制造,顯微成像和粒子操縱等領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用。因此如何設(shè)計(jì)光瞳濾波器進(jìn)一步完善和提高這些特殊的緊聚焦場(chǎng)的表現(xiàn),深入挖掘圓柱矢量光束的緊聚焦特性是非常具有實(shí)際意義的課題。作為圓柱矢量光束的一種,徑向偏振光在緊聚焦情形下表現(xiàn)出很強(qiáng)的縱向分量。本文專(zhuān)注于對(duì)緊聚焦條件下的徑向偏振光的調(diào)控,通過(guò)設(shè)計(jì)光瞳濾波器分別對(duì)光軸上多焦點(diǎn)分布,縱向偏振光針和焦平面上的焦點(diǎn)陣列這三類(lèi)光場(chǎng)的調(diào)控方案進(jìn)行了完善。本文的主要內(nèi)容如下:首先,我們對(duì)光軸上可控位置和光強(qiáng)比例的多焦點(diǎn)調(diào)控方案進(jìn)行了研究。這里,我們探索了多環(huán)帶衍射光學(xué)元件(Diffiractive optical element,DOE)的設(shè)計(jì)方法,提出了一種分解優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法來(lái)解決多環(huán)帶DOE優(yōu)化求解困難的問(wèn)題。在這種分解優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法中,我們采用了遺傳算法并將多環(huán)帶DOE分解為多個(gè)環(huán)帶較少的...

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 圓柱矢量光束概述
        1.1.1 偏振態(tài)與光強(qiáng)分布
        1.1.2 緊聚焦特性
        1.1.3 圓柱矢量光束的產(chǎn)生
    1.2 圓柱矢量光束的應(yīng)用
        1.2.1 微納制造
        1.2.2 顯微成像
        1.2.3 粒子操縱
        1.2.4 表面等離激元的激發(fā)
    1.3 圓柱矢量光束的調(diào)控
        1.3.1 光軸上多焦點(diǎn)調(diào)控
        1.3.2 縱向偏振光針調(diào)控
        1.3.3 焦平面上焦點(diǎn)陣列調(diào)控
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第2章 徑向偏振光的緊聚焦理論
    2.1 引言
    2.2 RICHARDS-WOLF矢量衍射理論
    2.3 徑向偏振光的緊聚焦特性及調(diào)控
    2.4 遺傳算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 光軸上可控位置和光強(qiáng)比例多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 多環(huán)帶DOE的設(shè)計(jì)
    3.3 多環(huán)帶DOE的分解優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    3.4 光軸上可控位置和光強(qiáng)比例多焦點(diǎn)
        3.4.1 遺傳算法設(shè)定
        3.4.2 七環(huán)帶DOE設(shè)計(jì)
        3.4.3 更多環(huán)帶DOE設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 較長(zhǎng)、高光強(qiáng)均勻性縱向偏振光針設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 緊聚焦系統(tǒng)中焦點(diǎn)三維偏移
    4.3 多焦點(diǎn)融合實(shí)現(xiàn)高光強(qiáng)均勻性光針
        4.3.1 光軸上多焦點(diǎn)調(diào)控
        4.3.2 基于多焦點(diǎn)位置優(yōu)化的光針產(chǎn)生方法
    4.4 較長(zhǎng)、高光強(qiáng)均勻性縱向偏振光針設(shè)計(jì)
    4.5 指定長(zhǎng)度光針的設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 大規(guī)模、高光強(qiáng)均勻性焦點(diǎn)陣列設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)陣列的光瞳濾波器設(shè)計(jì)
    5.3 焦點(diǎn)陣列中焦點(diǎn)個(gè)數(shù)及位置的控制
        5.3.1 參數(shù)C的影響
        5.3.2 參數(shù)N及(x_m,y_m)的影響
    5.4 焦點(diǎn)陣列光強(qiáng)均勻性分析
    5.5 擴(kuò)展式產(chǎn)生規(guī)則的大規(guī)模焦點(diǎn)陣列
    5.6 復(fù)振幅光瞳濾波器實(shí)現(xiàn)方法初步探討
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：3841470