1 南京航空航天大学理学院应用物理系, 江苏 南京 211106
2 南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 211106
基于复合波片消色差设计方法，结合矢量光场衍射受限的大数值孔径聚焦理论，以600 nm 为中心波长，提出了一种适用于宽波带的全晶体型光瞳滤波器。该滤波器由三片具有同心分区环带的复合延迟波片构成，每分区波片具有各自的方位角及环带参数，且相邻环带光轴垂直。在轴对称偏振矢量光场入射下，通过调节光瞳滤波器的方位角，经聚焦后，在550~650 nm 波长范围内，均可获得轴向焦深的扩展、横向压缩的光针场以及衍射受限的三维光管场。研究结果表明，该光瞳滤波器在100 nm 波段内实现了宽波带矢量光场的调控，这种光瞳滤波器的设计对发展矢量光场的聚焦理论和拓展矢量光在宽波带光场应用方面有重要意义。
光学器件 轴对称矢量光束 光针场 光管场 宽波带
南京航空航天大学理学院应用物理系, 江苏 南京 211106
根据电磁辐射理论和矢量光场积分理论，研究了矢量光束聚焦场特性与聚焦透镜数值孔径之间的关系。在透镜焦场区设定电偶极子阵列和磁偶极子阵列，收集其辐射场并反向聚焦，通过调控与优化偶极子阵列参数，反演不同数值孔径透镜下的聚焦光场，获得了聚焦光针场、三维衍射受限光管场随透镜数值孔径的变化规律。研究结果表明，随着数值孔径的减小，光针场的纵向分量纯度、边缘斜率以及光针长度递减，半峰全宽递增，光管场依旧保持纯方位角偏振分布，且中空区域的半峰全宽递增。研究结果对在不同数值孔径下矢量光束聚焦的应用研究具有重要意义。
激光光学 矢量光束 数值孔径 光针场 光管场
1 南京航空航天大学应用物理系， 江苏 南京 211106
2 瞬态光学与光子技术国家重点实验室， 陕西 西安 710119
提出一种离散式的复振幅光瞳滤波器，用于构建大数值孔径系统下柱对称偏振矢量光束的特殊聚焦光场。输入角向偏振矢量光束，经圆对称的6个离散环带复振幅滤波器滤波后聚焦。该滤波器半径已归一化，各环带具有不同透射振幅，外围两环带有相同的相位延迟，其余相邻透射环带间π反相。在聚焦区可获得超长（大于8λ)的衍射受限“光管”场。该“光管”场为中空的纯角向偏振矢量光场，管中心沿轴向无光场分布，光管横向直径(约0.31λ)在亚波长量级，“光管”管壁为沿轴向平坦分布的角向偏振矢量场，无轴向旁瓣。该复振幅滤波器可用于构建特殊三维矢量光场以及利用该光场进行粒子捕获和操控。
光学器件 偏振 衍射 光瞳滤波器 光管场 激光与光电子学进展
2012, 49(1): 011202
