光學(xué)渦旋場的產(chǎn)生方法、衍射特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、光學(xué)渦旋(OpticalVortices)是一種具有螺旋型波前結(jié)構(gòu)和確定的光子軌道角動(dòng)量的特殊光場，近年來，受到科學(xué)界的重視，并被廣泛的研究，目前已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代光學(xué)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域；已經(jīng)在光學(xué)微操縱、原子光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、非線性光學(xué)、光學(xué)信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到了重要而廣泛的應(yīng)用。本論文重點(diǎn)對(duì)光學(xué)渦旋的產(chǎn)生方法、衍射特性及其實(shí)際應(yīng)用中的有關(guān)問題進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.總結(jié)論述了光學(xué)渦旋的數(shù)學(xué)描述、產(chǎn)生方法及

2、在近軸情況下光學(xué)渦旋場的軌道角動(dòng)量特性。 2.分析了階梯型螺旋相位板產(chǎn)生的渦旋光場的渦旋特性，分別給出了實(shí)現(xiàn)最大總軌道角動(dòng)量輸出、最小總軌道角動(dòng)量、最大主光學(xué)渦旋軌道角動(dòng)量和高純度的光學(xué)渦旋場輸出的條件。為螺旋相位板的設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用提供了參考依據(jù)。 3.從理論上解釋了利用具有相位調(diào)制偏差的液晶空間光調(diào)制器產(chǎn)生周期性強(qiáng)度調(diào)制光學(xué)渦旋場的原因，并提出利用這種方法可以檢測液晶空間光調(diào)制器的相位偏差。 4.分析了螺旋相位