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Abstract
Zhejiang Provincial Key Laboratory of Quantum Technology and Device, Department of Physics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
We introduce a new class of partially coherent asymmetric array beams. When the beam propagates, the spectral density of each lobe and the corresponding degree of coherence have rotating behavior. Especially, not only can array-like lattices revolve arbitrarily, but also they can move freely by controlling transverse plane shifts. Furthermore, we have generated this kind of beam experimentally, and the experimental phenomena are consistent with the numerical simulation results. Such a rotating beam with free movement and revolution may broaden the way for optical applications. More importantly, it inspires further studies in the field of asymmetric coherence gratings and lattices.
partial coherence asymmetric array beams rotating behavior transverse plane shifts free movement and revolution Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 022602
1 浙江大学物理系, 浙江 杭州 310027
2 四川师范大学物理与电子工程学院, 四川 成都 610068
光波经介质散射后的远场光学特性，包括光谱强度、光谱相干度以及光谱偏振度等，与散射介质的结构特征密切相关。近年来，光波弱散射现象的研究取得了较大进展，一方面，研究人员将散射体推广到各种介质，包括各向异性介质、半软边介质、椭球形介质等；另一方面，研究人员将入射光波推广到各种常见的光束，如随机电磁光波、平面波脉冲光束、非匀幅光束等。介绍了关于光波弱散射问题的主要研究成果，包括光波散射过程中的光谱变化现象、相干性变化现象、等价理论、互易关系以及光波散射逆问题等。
物理光学 光波散射 光谱变化 光谱相干性 等价理论 互易关系 逆问题 光学学报
2016, 36(10): 1026006
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China
2 Department of Physics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
The far-zone scattered spectral density of a light wave on the scattering from a collection of particles is investigated, and the relationship between the character of the collection and the distribution of the scattered spectral density is discussed. It is shown that both the number of particles and their locations in the collection play roles in the distribution of the far-zone scattered spectral density. This phenomenon may provide a potential method to reconstruct the structure character of a collection of particles from measurements of the far-zone scattered spectral density.
290.2558 Forward scattering 290.5850 Scattering, particles Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 102901
偏振光学中被广泛应用的Stokes参量已由单点函数扩展到两点函数，并用于研究随机电磁光束的偏振度和相干度问题。广义Stokes参量成为部分相干光学研究的一个新的热点，正逐步成为与交叉光谱密度矩阵等价的研究方法。基于广义衍射积分公式，导出了广义Stokes参量通过轴对称或非对称光学系统的传输方程，并应用Stokes参量研究随机电磁光束中完全偏振部分的偏振态(包括偏振度、偏振椭圆的方位角、椭率角)变化问题。分析了随机电磁高斯-谢尔模型光束通过双焦系统的偏振态变化规律。
相干光学 偏振态 张量方法 随机电磁光束
研究发现完全非偏振随机电磁光束和完全偏振随机电磁光束在自由空间传输的过程中, 只有在特定的条件下才会保持其光谱偏振度不变, 即保持其完全非偏振或完全偏振的状态; 否则随着传输距离的增加, 这两类光束都将转化为部分偏振光束。通过数值计算和理论分析得到了以下结论：随机电磁光束在自由空间传输的过程中光谱偏振度的变化分别取决于决定光场相互关联的参数δ, 以及决定光源强度分布的参数σ。
相干光学 偏振度不变性 相干偏振统一理论 随机电磁光束
1 湖州师范学院物理系, 浙江 湖州 313000
2 浙江大学物理系, 浙江 杭州 310027
提出了矢量可控空心光束概念, 可控空心光束可以很好地描写中心光强不完全为零的圆对称空心光束, 具有可用多个参量来控制中央暗斑尺寸、形式简单易于分析、其传输变换特性更接近于实际等特点。利用矢量瑞利-索末菲衍射积分公式, 导出了矢量可控空心光束的非傍轴传输解析公式, 从所得结果可退化得到傍轴近似结果。利用导出的公式计算分析了矢量可控空心光束在自由空间的非傍轴传输特性, 并与傍轴结果进行了比较分析。结果表明矢量可控空心光束在近场很好地保持其空心光场分布特性; 参量f和传输距离决定了矢量可控空心光束的非傍轴特性。
物理光学 矢量可控空心光束 非傍轴传输 衍射积分
基于彩色图像三基色原理、菲涅耳变换全息和波长多路技术, 提出了一种光学彩色图像编码的新方法, 给出了相应的计算模拟结果。基于相移干涉技术和分数傅里叶变换, 提出了信息合成和加密的新方法。此外, 还利用光学Hartley变换来实现图像编码。
彩色图像编码 相移干涉技术 Hartley变换
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900
2 浙江大学物理系,杭州,310027
根据矩形函数可以展开为有限复高斯函数之和的方法,从柯林斯衍射积分公式出发,对高斯光束通过受限空间滤波器传输特性进行分析,得到了相应的近似解析式.利用Matlab对其解析式进行数值模拟,得出一组直观的结果.通过比较这些结果可以看出透镜的有限尺寸对光束传输的影响,以及空间滤波器的滤波小孔在传输中具有明显作用.
衍射积分 空间滤波器 光阑 光束传输 diffraction integral spatial filter aperture beam
1 浙江大学物理系,杭州,310028
2 浙江林学院基础部,临安,311300
基于精确的衍射场公式和横截面上光强的精确表述,分析讨论了单色平面光波经小圆孔衍射后,其衍射光束轴上光强的最大值以及轴上光强极值的数目和小圆孔半径的关系;并且由此考察了一般的菲涅耳数计算公式的使用条件。
物理光学 轴上光强 衍射 小圆孔 菲涅耳数
1 浙江大学物理系, 杭州 310028
2 浙江林学院光电子研究所, 临安 311300
运用非截取地把非傍轴激光束变换到傍轴的技术对GaInP/AlGaInP应变多量子阱激光器的等效光束质量进行了测量,实验测得垂直于结平面方向上的等效光束质量因子小于1。同时, 用波导模式理论和非傍轴矢量矩理论对其光束质量进行了初步的理论分析和计算,理论结果和实验结果基本符合。
应变多量子阱激光器 光束质量 波导模式 非傍轴矢量矩
