自然界中,隨機表面隨處可見,相干光波經(jīng)過隨機介質(zhì)或隨機表面散射后便會形成隨機光場。從激光器問世后對散斑現(xiàn)象的研究更加深入和全面,例如不同形狀孔徑散斑的相位奇異,通過光學衍射屏調(diào)制生成團簇散斑現(xiàn)象等。散斑中的光學渦旋復雜多樣并具有代表性。而光學渦旋自誕生距今已有三十年,人們對其性質(zhì)、產(chǎn)生方法及應用的研究取得快速發(fā)展。由于它因攜帶不同的軌道角動量所具有的獨特性質(zhì)而被應用于光學微控、量子糾纏、信息傳輸?shù)缺姸囝I域,因此由多個攜帶單一或不同拓撲荷渦旋光組成渦旋陣列的生成得到廣泛關注,多種產(chǎn)生渦旋陣列光場的方法被提出,這在捕獲和觀察多個微粒,實現(xiàn)多通道光纖通信,物體位移測量等領域會產(chǎn)生更大的價值。因此散斑中渦旋陣列的研究及更加簡便高效生成渦旋陣列的方法更值得期待。矢量光場是指在同一波前的不同位置同時具有不同偏振態(tài)的光場,由于它具有多樣態(tài)的偏振分布使得在很多領域得以應用而備受關注。矢量光場從單一的線偏振態(tài)已發(fā)展為柱坐標系下同時包括線偏振、圓偏振和橢圓偏振的雜化偏振矢量場,并且利用龐加萊球這種偏振態(tài)表征工具,設計出全龐加萊矢量光場、高階龐加萊球、混合龐加萊球及廣義龐加萊球等新型矢量光場。隨著矢量光場的...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 隨機散斑場
        1.1.1 團簇散斑
        1.1.2 散斑相位奇異
    1.2 光學渦旋
        1.2.1 光學渦旋的研究進展
        1.2.2 光學渦旋的應用
        1.2.3 渦旋陣列的研究進展
    1.3 矢量光場
        1.3.1 偏振態(tài)概述
        1.3.2 矢量光束的研究進展
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容和安排
第二章 團簇散斑中光學格子及其相位渦旋陣列的研究
    2.1 引言
    2.2 多孔隨機面產(chǎn)生散斑場的實驗研究
    2.3 多孔徑散射屏產(chǎn)生的團簇散斑場的數(shù)值計算
    2.4 多孔徑形成的團簇散斑場的理論分析
    2.5 討論
    2.6 總結(jié)
第三章 螺旋線孔屏調(diào)制光學格子的研究
    3.1 引言
    3.2 螺旋六孔屏的結(jié)構及生成光學格子數(shù)值模擬
        3.2.1 螺旋六孔屏結(jié)構
        3.2.2 螺旋六孔屏產(chǎn)生渦旋陣列的數(shù)值模擬
    3.3 對光學格子分布影響因素分析
    3.4 總結(jié)
第四章 基于六孔衍射屏調(diào)控矢量光場陣列生成的研究
    4.1 引言
    4.2 矢量光場的理論分析
    4.3 無旋轉(zhuǎn)孔屏疊加生成矢量格子光場的理論及數(shù)值計算
        4.3.1 孔屏設計及理論計算
        4.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.4 旋轉(zhuǎn)孔屏疊加渦旋矢量光場生成的理論及數(shù)值計算
        4.4.1 旋轉(zhuǎn)孔屏設計及機理分析
        4.4.2 旋轉(zhuǎn)疊加光場模擬結(jié)果及分析
    4.5 討論
    4.6 總結(jié)
第五章 工作總結(jié)和展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與專利
致謝



本文編號：3791834