华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
提出了一种利用椭圆矢量空心光束实现瑞利粒子非对称操控的方案。理论计算了椭圆矢量空心光束对放置其中的瑞利粒子作用的散射力和梯度力。以实验产生的椭圆矢量空心光束作为操控光束,以乙酰苯液体中水分子团为研究对象,进行了相关粒子的囚禁动力学理论分析,采用蒙特卡罗方法进行了相关模拟。理论研究结果表明,瑞利粒子在椭圆矢量空心光束中所受散射力的大小远远小于所受梯度力的大小,选择合适的光强可以将瑞利粒子囚禁在光束非对称空心部分。
物理光学 椭圆矢量空心光束 瑞利粒子 梯度力 激光与光电子学进展
2019, 56(5): 052602
华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
提出一种利用干涉实现涡旋光束轨道角动量简易检测的新方法。使用空间光调制器产生涡旋光束时,仅由调制的涡旋光束和未能完全调制的入射高斯光束即可直接发生同轴干涉,产生完美的花瓣状干涉图案,且干涉花瓣数量与涡旋光束携带的轨道角动量值一致,因此,检测由空间光调制器产生的涡旋光束轨道角动量时不需要额外使用参考干涉光。利用该干涉分析了Bessel-Gaussian光束和Laguerre-Gaussian光束的干涉图案,所得结果不仅能反映光束的轨道角动量值——角向因子,还能反映轨道角动量的正负以及Laguerre-Gaussian光束的径向因子,且干涉模式清晰,稳定性高。
光栅 涡旋光束 轨道角动量 干涉 空间光调制器 激光与光电子学进展
2019, 56(14): 140502
华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室， 上海 200241
提出了采用双非线性硒化锌(ZnSe)晶体将高斯光束整形成局域空心光束(LHB)的新方案，根据惠更斯-菲涅耳衍射理论计算了不同厚度的ZnSe晶体和不同束腰半径的高斯光束条件下产生的LHB的强度分布和暗斑尺寸。结果表明，该方案产生的LHB强度分布形状为空心椭球体，在传播方向上的二维强度呈中心对称分布。利用数值计算获得了所产生的LHB暗斑的纵横比，发现纵横比随着入射高斯光束束腰半径的增大呈线性增大。该方案产生的LHB的参数可以被灵活调节，因此所产生的LHB可应用于一些较大尺寸的原子分子、生物分子和介质粒子等的光学非接触式囚禁与操控。
非线性光学 局域空心光束 硒化锌晶体 纵横比 囚禁 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 071901
Author Affiliations
Abstract
Experimental Center for Physics Education, Department of Physics, State Key Laboratory of Precise Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China
The nonideal semi-Gaussian beam generated in our work has a certain ascent border width. Due to its asymmetry, the propagation properties of a nonideal semi-Gaussian laser beam in nonlinear materials have some unique characters. In our work, the propagation properties of a nonideal semi-Gaussian laser beam with a small ascent border width through a ZnSe nonlinear crystal is theoretically studied, and the relations of the propagation properties and the various parameters of the nonlinear medium and the semi-Gaussian beams are also analyzed theoretically in detail.
Chinese Optics Letters
2015, 13(Suppl): S22601
基于惠更斯菲涅耳衍射积分理论，对半高斯激光束在自由空间的传输特性进行了详细的理论研究，得到了二维半高斯激光束在自由空间传输时的光强分布计算表达式。数值计算结果表明半高斯激光束在自由空间传输时，在近场有很好的传输稳定性，当传输距离继续增大时，半高斯激光束的最大光强值不断降低，衍射条纹逐渐增多，同时上升沿宽度慢慢展宽，最后在远场转化为对称性光束。数值计算结果还发现对称性越好的半高斯激光束其传输稳定性越好。
激光光学 半高斯激光束 传输特性 自由空间 激光与光电子学进展
2013, 50(12): 121405
