首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
The on-axis intensity distribution of a beam generated by a Fresnel axicon (fraxicon) is experimentally and numerically examined and compared to a classical axicon. Monochromatic illumination produces strong oscillations in this distribution due to diffraction from the fraxicon facets combined with shadowing effects. It is shown that by proper selection of the ratio of the illuminating light wavelength to the period of the fraxicon these oscillations can be minimized by exploiting interference. In addition, polychromatic illumination of the fraxicon also permits homogenization of the on-axis intensity with some remaining oscillations at the start of the depth of field which can be reduced by decreasing the period of the fraxicon.  相似文献   

2.
为进一步完善多级无衍射光束的传输与转换理论,基于轴锥镜法和菲涅耳衍射理论对双级无衍射光束的光场分布做了详细理论分析,采用数值模拟软件对双级无衍射光束的空间光强分布与轴上光强分布进行仿真;基于锥镜加工工艺对锥镜顶点和一、二级锥镜临界点呈双曲线分布的双级轴棱锥透镜的光场分布进行研究,分析了双级无衍射光场的场强大小和影响光场振荡周期的因素。结果表明:理想双级轴棱锥透镜生成的无衍射光场由4个区域组成,在干涉重合区其光强为一、二级轴棱锥衍射场的耦合叠加,其余区域仍保持单级无衍射光场分布特性;锥镜顶点和一、二级锥镜临界点呈双曲线分布的双级轴棱锥透镜的光场分布受双曲线特征参数影响较大。其特殊的光场分布为多级无衍射光束拓展至大尺寸空间测量以及粒子微操作等提供了新的可能。  相似文献   

3.
The focusing properties of an axicon illuminated by spherical wave are investigated. We define the Fresnel number of the focusing axicon impinged on by spherical wave. The on-axis irradiance distribution versus Fresnel number is studied. It is shown that, similar with the plane wave, focal squeeze, which is defined as deviations for the position of the maximum irradiance, also appears in low Fresnel number. Besides, the on-axis irradiance will be smoothed for appropriate curvature radius of the divergent spherical wave; meanwhile, when the convergent spherical wave is incident on the axicon, the on-axis irradiance varies more seriously.  相似文献   

4.
研究了轴棱锥聚焦像散椭圆高斯光束的光场分布特性,根据菲涅耳衍射积分理论导出了椭圆高斯光束经轴棱锥衍射后的光场分布,通过数值积分给出椭圆高斯光束经轴棱锥聚焦后的近轴光场强度分布情况,将其与圆高斯光束产生的近似Bessel-Gauss场进行比较,发现椭圆高斯光束经轴棱锥聚焦后的光束在一定的传播距离内也具有无衍射特性,且轴上光强分布与圆高斯光束产生的Bessel-Gauss光束的轴上光强分布具有相似的形式,而这种无衍射光场的强度在垂直于光轴的平面上不再是柱对称分布。根据近轴球面波产生近似Bessel光束的最大无衍射距离公式计算了椭圆Bessel-Gauss光束在子午面和弧矢面上的最大无衍射距离,整个光束的无衍射距离由入射到轴棱锥上的椭圆光斑短轴方向的尺寸决定。  相似文献   

5.
江新光  吴逢铁 《物理学报》2008,57(7):4202-4207
光束斜入射到轴棱锥上引起的像散将导致其衍射光场发生畸变,由衍射理论出发推导了受像散影响的轴棱锥衍射光场表达式. 通过模拟不同像散的衍射光斑图和同一像散影响下随轴向距离变化的光强分布图,分析了轴外像散对轴棱锥衍射特性的影响. 提出修正像散的方法并通过实验验证利用可调精密旋转轴棱锥修正轴外像散导致的光束畸变,理论分析和实验结果相符合,研究结果使轴棱锥的应用更加广泛. 关键词: 像散 贝塞尔光 轴棱锥 光束畸变  相似文献   

6.
 根据衍射光学理论分析了红外系统后向反射光强的分布,反射区域可以分成近场传输区域、菲涅耳衍射区域和夫琅和费衍射区域。在菲涅耳衍射区域内,反射光斑中心光强是呈明暗变化的,反射光斑中心光强在0~1km内剧烈振荡,1~3km之间达到峰值,然后随传输距离的继续增加,反射光斑中心光强逐渐减小。在夫琅和费衍射区域内,光斑图像中央是亮光斑,周围环绕着明暗交替的圆环。  相似文献   

7.
Bessel光束经椭圆环形孔径后的衍射光场   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
谢晓霞  王硕琛  吴逢铁 《物理学报》2015,64(12):124201-124201
基于菲涅耳衍射积分理论及硬边孔径的复高斯函数展开法导出了Bessel光束经椭圆环形孔径后的光场表达式, 数值模拟了其光场的强度分布. 研究了Bessel光束经椭圆环形孔径后的光场变化及其传播过程; 在实验上利用轴棱锥输出的近似无衍射Bessel光, 通过椭圆环形孔径, 使用电荷耦合器件拍摄得到不同传播距离处的光强分布. 理论结果和实验结果均表明无衍射光束经椭圆环形孔径后会产生空心光束.  相似文献   

8.
The intensity distribution in the Fresnel diffraction pattern of a slit aperture illuminated with partially coherent light is obtained, as a function of the coherence condition across the aperture, by evaluating the formula developed in a previous paper. It is shown that the Fresnel diffraction pattern is affected by the coherence condition of illumination across the aperture and its form.  相似文献   

9.
Starting from Huygens-Fresnel diffraction integral, the field representation of focused polychromatic laser beams is derived. Intensity distributions of the focused polychromatic laser are investigated with different Fresnel number and bandwidth at focal plane. It is found that the width of transverse intensity distribution of the focused polychromatic laser decreases with increasing the bandwidth at the focal plane and zero local time, and the transverse intensity presents more obvious narrowing effects with smaller Fresnel number. A physical explanation for the narrowing effects is given based on a simplified expression.  相似文献   

10.
圆锥透镜对倾斜球面波光束的衍射模式   总被引:4,自引:1,他引:3  
李萌  张朵  王中宇  高晓颖 《光学学报》2008,28(4):773-778
由于球面波入射圆锥透镜所产生的出射光束具有焦深长和中心光斑直径较小的特点,适合激光通信以及长距离测量.在实际使用中,入射球面波很可能与圆锥透镜的光轴发生倾斜.研究了圆锥透镜对倾斜球面波光束的衍射特性,通过基尔霍夫衍射理论以及稳相法分析,分析了其径向衍射光场分布形式,并用计算机进行了仿真.使用了半径为15 mm、底角为1°的圆锥透镜进行实验,并对仿真结果进行了验证.仿真和实验证明,减小入射球面波曲率半径、出射光束传输距离和入射光束倾斜角都可以减弱入射光束倾斜对衍射图的影响.  相似文献   

11.
张旭升  何川  撖芃芃 《光学学报》2012,32(12):1207001
针对理论上推导轴锥镜的衍射光场分布解析式较为困难,且用菲涅耳衍射理论分析时存在近轴近似及不能适用于近场衍射光场分析的问题,采用了严格遵从标量衍射亥姆霍兹方程的角谱衍射波前重建方法,对轴锥镜在单色和准单色高斯光波照射下的横向和轴向衍射光强分布特性,以及在单色均匀平面光波照射下的轴向衍射光强分布进行了数值计算和分析。结果表明,轴锥镜后单色光衍射光强分布在几何光束重叠的菱形区域内为近似无衍射贝塞尔光强分布,轴上光强沿光轴方向呈振荡变化,轴上光强分布规律与入射光波的垂轴横向光强分布有关;入射光的准单色性使得贝塞尔衍射条纹对比度略下降、轴上光强沿光轴方向振荡程度减小,但分布规律与单色光一致。  相似文献   

12.
应用于ICF等离子体诊断系统的长焦深光学元件设计   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
 针对惯性约束聚变激光等离子体诊断系统的特殊需求,提出采用对数型轴锥镜来实现长焦深功能,并采用超高斯边缘匀滑、中心切趾及选择合适的器件参数等方法优化了长焦深器件的性能。模拟实验证明,为了得到满足要求的长焦深、小焦斑、小旁瓣和均匀的轴上及横向光场分布的聚焦光束,对数型轴锥镜的焦深应为3~5 mm;元件中心须采用切趾,而且切趾半径应为15~60 mm;元件边缘宜采用5阶超高斯匀滑。设计出焦深长达3 mm、轴上光强均匀、旁瓣峰值小于中心强度的2%且横向光斑较均匀的长焦深器件,可以满足激光等离子体诊断的要求,并用菲涅耳衍射积分对该元件光场的模拟实验验证了该方法的可行性。  相似文献   

13.
轴棱锥产生无衍射光束自再现特性的几何光学分析   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
吴逢铁  江新光  刘彬  邱振兴 《物理学报》2009,58(5):3125-3129
由几何光学方法分析轴棱锥产生无衍射光束自再现特性,很好地解释了无衍射光束自再现的形成原理.在菲涅耳近似条件下,利用菲涅耳衍射理论可以对光传输进行很好地描述;而光束经过障碍物后的很小距离内,菲涅耳衍射近似条件已不满足,衍射理论不再适合描述光束的传输特性,这时可以利用几何光学分析光束传输特性.首先从几何光学角度对轴棱锥产生无衍射光束的自再现特性进行了详细的描述,并对光束传输进行仿真,最后通过实验验证轴棱锥产生无衍射光束的自再现特性,实验结果与理论分析相符合. 关键词: 无衍射光束 几何光学 轴棱锥 自再现  相似文献   

14.
产生不同类型局域空心光束的可拆式组合轴棱锥   总被引:1,自引:1,他引:0  
方翔  吴逢铁  程治明 《光学学报》2012,32(8):826002-235
提出一种产生尺寸可调局域空心光束的新型光学元件——可拆式组合轴棱锥,这种新型光学元件是在传统轴棱锥的中部沿其轴线方向贯通开设一圆孔,在圆孔内嵌设一第二轴棱锥组成。通过更换不同底角的第二轴棱锥(或第一轴棱锥),可形成不同尺寸的单个局域空心光束或周期性局域空心光束。从几何光学出发分析了产生局域空心光束的原理,计算了局域空心光束的相关参量。由衍射积分理论分析和模拟了新型光学元件的光强分布特性。几何光学和衍射理论所得分析结果基本吻合。  相似文献   

15.
The general formula derived in a previous paper is applied to obtain the intensity distribution along the axis normal to a slit aperture in the Fresnel diffraction field when the spatial mutual coherence function of the illumination over the aperture takes three different forms of correlation. It is shown that the axial intensity distribution of Fresnel diffraction by the slit aperture is effectively influenced by the coherence condition across the diffracting aperture.  相似文献   

16.
According to Fresnel relations, the transmission through an inclined dielectric plate depends on the orientation of the light vector relative to the plane of incidence. Since an axicon has a conical surface, linearly polarized incident light has different transmissivity through different portions of the axicon. It is shown that the difference in transmissivity, as a function of azimuthal angle, increases with increasing values of the vertex angle of the axicon. This effect causes inhomogeneity in the brightness of Fabry-Perot fringes, and for a slightly misaligned system can distort the shape of the scanning spectral line.  相似文献   

17.
采用光的干涉方法研究了高斯光束非对称照明锥镜时的衍射场分布。数值模拟结果发现,当光束中心偏离锥镜的轴线时,衍射场的分布不再呈对称状分布,尤其在相干区。照明光束的偏离量越大,衍射光斑偏离锥镜的轴线越多。衍射光斑的平均光强随照明光束偏离量的增加迅速减小。这些结果对于锥镜在光镊和光学元件的机械排列等应用中具有一定的指导意义。  相似文献   

18.
The diffractive axicon for the illumination with Gaussian beams is designed. The stationary phase method and the numerical calculation are used to analyze the diffraction integral describing the diffraction field. It is shown that with the Gaussian beam illumination of a smaller beam radius, the axicon can produces the uniform-axial-intensity with the lower oscillation frequency and the smaller oscillation amplitude. In addition, with the Gaussian beam illumination of a suitable beam radius, we can achieve the more uniform central-core width.  相似文献   

19.
同轴双无衍射光的理论与实验   总被引:5,自引:3,他引:2  
赵斌 《光学学报》2003,23(12):460-1463
提出同轴双无衍射光的概念。如果两束汇聚角略有不同的同轴无衍射光同时存在,则它们相互之间叠加干涉后产生一种纵向呈周期变化的光场结构,这是一种新的光束空间分布,这种光束在横向仍是一种同心环光斑,可用于精密对准。而在不同纵向位置,这些同心环的强度分布是不同的,且是周期性变化的。同轴双无衍射光的轴向周期性可用于沿光束传播方向的定位。文中提出了双环缝法、分段圆锥透镜法、正弦相位环光栅法等实现同轴双无衍射光的理论与实验方法,分析了同轴双无衍射光的横向与纵向传播的衍射光斑特性,理论计算与实验测量的结果基本相符合。  相似文献   

20.
1 Introduction  Recentlytherehasbeenconsiderableinterestindesignandanalysisofthediffractiveaxiconsthatproduceafocalsegmentwithnearlyuniformopticalintensityalongthesystemaxiswithinaspecifiedregionbehindtheelement[1~1 2 ] .Thisisduetotheirunusualpropertiesa…  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号