当前位置:主页 > 科技论文 > 物理论文 >

基于偏振光相位调制的超衍射极限空间结构光研究

发布时间:2019-05-16 05:57
【摘要】:具有超衍射极限尺寸的空间结构光在远场超分辨成像、光镊、微纳米加工等领域都有着重要的应用.本文基于偏振光的相位调制原理,结合光学实验与光场数值模拟开展了在空间生成具有超衍射极限尺寸的空间结构光的研究.首先设计了一种兼备圆形π与涡旋形2π相位板特点的新型相位板,并且实验观察到了高数值孔径系统中新型相位板调制圆偏振高斯光的焦点处的空间结构光形貌.随后通过结合矢量衍射积分理论的数值模拟,得出了一种具有超衍射极限尺寸、且同时呈现中心对称与轴对称的空间结构光.最后,本文详细讨论分析了新型相位板调制圆偏振光、线偏振光、径向偏振光以及角向偏振光所获得的空间结构光分布特点.结果显示,圆、线、径向与角向偏振条件下得到的空间结构光横向最小暗斑的半高全宽分别为0.31λ,0.32λ,0.24λ和0.36λ;在光轴上,线、径向与角向偏振光情况下的中心暗斑的半高全宽分别为0.8λ,0.78λ,0.76λ,而圆偏振光在轴向方向没有电矢量分布.
[Abstract]:Spatial structure light with super diffraction limit size has important applications in far-field super-resolution imaging, optical tweezers, micro-nano processing and other fields. Based on the principle of phase modulation of polarized light, combined with optical experiments and numerical simulation of light field, the generation of spatial structure light with super diffraction limit size in space is studied in this paper. Firstly, a new phase plate with the characteristics of circular 蟺 and vortex 2 蟺 phase plate is designed, and the spatial structure light morphology of the focus of circular polarized Gaussian light is observed by experiments. Then through the numerical simulation of vector diffraction integral theory, a spatial structure light with super diffraction limit size and central symmetry and axisymmetric is obtained. Finally, the optical distribution characteristics of spatial structure obtained by adjusting circular polarized light, linear polarized light, radial polarized light and angular polarized light by a new type of phase plate are discussed and analyzed in detail. The results show that the half height full width of the minimum transverse dark spot of spatial structure under the condition of circular, linear, radial and angular polarization is 0.31 位, 0.32 位, 0.24 位 and 0.36 位, respectively. On the optical axis, the half height full width of the central dark spot in the case of linear, radial and angular polarized light is 0.8 位, 0.78 位 and 0.76 位, respectively, while the circular polarized light has no electric vector distribution in the axial direction.
【作者单位】: 西北大学光子学与光子技术研究所国家光电技术与功能材料重点实验室培育基地陕西光电技术实验室国家光电技术与纳米功能材料和应用国际研究中心;西安工业大学光电学院;
【基金】:国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11504294);国家自然科学基金面上项目(批准号:61378083);国家自然科学基金重大研究计划培育项目(批准号:91123030) 科技部中美合作项目(批准号:2011DFA12220) 陕西省自然科学基础研究计划青年人才项目(批准号:2016JQ1030) 陕西省自然科学基金(批准号:14JS106,2013SZS03-Z01)资助的课题~~
【分类号】:O436

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵天宇;吴易明;陈良益;朱立峰;刘宇波;;结构光法和相位移法的对比研究[J];科学技术与工程;2007年17期

2 赵婷婷;;结构光的编码与解码研究[J];电子设计工程;2010年08期

3 王颖;张瑞;;管道内表面圆结构光视觉三维测量系统[J];红外与激光工程;2014年03期

4 张文,周莉萍,徐龙;一种无衍射结构光研究[J];光学仪器;2005年02期

5 宋良君;谭光宇;宋龙;;结构光双目测量系统标定方法[J];哈尔滨理工大学学报;2007年05期

6 陈锋;苏显渝;向立群;;结构光投影测量中物体不连续处误差分析[J];光电工程;2011年07期

7 高贵;杨洗陈;张海明;;基于结构光立体视觉的激光再制造工件的测量[J];南开大学学报(自然科学版);2011年01期

8 李明媚;刘希萌;曹虹;贾月辉;贺舜;;彩色结构光π相移傅里叶变换轮廓术的研究[J];实验室科学;2012年03期

9 赵慧洁,张广军;结构光法钻头形貌测试系统[J];光电子·激光;2001年11期

10 贾红宇;二进制编码结构光条纹照明通路容量模型[J];哈尔滨理工大学学报;2005年03期

相关硕士学位论文 前4条

1 瞿丹;近似无衍射栅型结构光的实现方法及相关理论研究[D];华中科技大学;2011年

2 蔡磊;相移结构光三维扫描和人体特征提取的研究[D];湖南师范大学;2013年

3 朱清溢;彩色编码结构光三维测量的研究[D];四川大学;2006年

4 吴美瑞;结构光照明荧光显微成像系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年



本文编号:2478065

论文下载
论文发表
教材专著
专利申请


    下载步骤:
    1.微信扫码,备注编号 2478065.
    2.
    点击下载


    本文链接:http://www.bigengculture.com/kejilunwen/wulilw/2478065.html