单轴晶体中垂直光轴方向上的二维泰伯效应

基于单轴晶体光束传输理论,从理论上推导了二维正交周期结构光场沿垂直单轴晶体光轴方向传播产生泰伯效应的公式。给出了泰伯效应的产生条件和常规泰伯距离的表达式,常规泰伯距离的大小决定于单轴晶体寻常光的折射率n_o与非寻常光折射率n_e之比和二维周期结构的x方向周期p_x和y方向周期p_y之比。模拟了二维正弦光栅和二维项链光栅的光场在单轴晶体中因各向异性衍射产生的泰伯效应。两种情况都能在更短的约化泰伯距离处产生与原光栅相同的泰伯像,在半约化泰伯距离产生与原光栅互补的像;在1/4约化泰伯距离和3/4约化泰伯距离产生的泰伯子像强度分布的周期为原光栅的1/2,相位变化的周期与原光栅相同,但是在空间上有半个周期的移动。本研究将泰伯效应拓展到各向异性介质中的传播动力学,加深了人们对周期性光场的传输理论的理解。