福建师范大学光电与信息工程学院激光与光电子技术研究所，光子技术福建省重点实验室，医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350007
傍轴近似常被用于光束传输理论的表达，数值计算常被用于非傍轴光束的传输特性分析。为了使一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性更加简明，本文基于倾斜因子由观察方倾斜角余弦平方根表达的非傍轴衍射积分公式，给出了符合行波场辐射能守恒定律的一维会聚非傍轴高斯光束的焦平面光场分布表达，同时给出了焦点附近一维会聚非傍轴高斯光束的轴上点光强和相位特性表达。当一维会聚非傍轴高斯光束的最大倾斜角远大于高斯光束的远场发散角时，合理的观察方倾斜因子可将高斯光束传输特性从傍轴领域延拓到非傍轴领域。本文阐明了一维会聚非傍轴高斯光束的传输特性，并验证了用观察方倾斜角余弦平方根表达观察方倾斜因子的合理性。
衍射 光束传输 倾斜因子 非傍轴 高斯光束 聚焦
福建师范大学光电与信息工程学院激光与光电子技术研究所, 光子技术福建省重点实验室, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
以能量守恒定律为基础分析一种会聚光场的衍射积分公式,推导出以一个衍射源参考波面为半球面的衍射积分公式的倾斜因子,给出一个计算焦平面上光场分布的表达式,并以虚拟矢量子波干涉解释会聚光场的衍射过程。根据满足正弦条件的聚焦物镜对光波波面的变换特性,给出平坦波面光场经过物镜聚焦后的焦面光场计算表达式,并以简单直角坐标偏振和简单柱面坐标偏振的拉盖尔-高斯光束聚焦特性为例说明该公式的应用。
物理光学 衍射理论 倾斜因子 能量守恒定律 聚焦
福建师范大学光电与信息工程学院激光与光电子技术研究所, 光子技术福建省重点实验室,医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
根据惠更斯-菲涅耳原理、空间频谱理论、能量守恒定律推导出一个波面为平面的小衍射源远场衍射积分公式的倾斜因子,给出一个衍射远场半球面上光场分布的计算表达式。根据满足正弦条件的准直物镜对光波波面的变换特性,给出小平坦波面光场的准直光场计算表达式,并以简单直角坐标偏振和简单柱面坐标偏振的高斯光束变换特性为例说明了该公式的应用。
物理光学 衍射理论 远场 倾斜因子 能量守恒定律
基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式, 研究了寄居于高斯光束背景下含有相位拓扑荷(拓扑电荷)m=+1、+2的非正则光涡旋通过倾斜透镜后的动态演化特性.研究发现, 拓扑电荷m=+1的非正则光涡旋通过倾斜透镜后非正则度和拓扑电荷保持不变; 而由于非正则度的影响, 拓扑电荷m=+2的非正则光涡旋通过倾斜透镜后会分裂成两个拓扑电荷为m=+1、非正则度相等(等于初始面处拓扑电荷为+2的非正则光涡旋的非正则度)的非正则光涡旋.通过倾斜透镜传输后非正则光涡旋的位置取决于相对传输距离、离轴参数、非正则参数、倾斜因子、束腰宽度, 且在传输过程中拓扑电荷总和保持不变.
非正则光涡旋 倾斜透镜 非正则度 倾斜因子 拓扑电荷 Noncanonical optical vortex Tilted lens Noncanonical strength Tilt coefficient Topological charge 光子学报
2018, 47(11): 1114003
南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
实验发现飞秒激光单步刻蚀的光纤微腔两个反射壁与纤芯轴向并不完全垂直，微腔形状与飞秒激光经显微物镜聚焦后的焦点相对于光纤的位置有关。当激光经显微物镜聚焦于光纤侧表面时，刻蚀的微腔形状近似V型。与常规的光纤法布里珀罗(F-P)腔相比，V型光纤微腔干涉谱出现了自由光谱范围、微腔光损耗以及干涉条纹对比度与波长有关等反常现象。通过引入倾斜因子概念，构建了V型光纤微腔模型，推导出V型F-P腔干涉公式，初步建立了V型光纤微腔干涉理论。利用该理论研究了V型光纤微腔的干涉谱特性，数值模拟了不同倾斜度对光纤微腔干涉谱的影响。理论分析结果与实验光谱测量结果相符。
光学器件 飞秒激光 光纤微腔 倾斜因子 V型法布里珀罗干涉仪 激光微加工
1 成都理工大学信息工程学院,四川,成都,610059
2 四川大学激光物理与化学研究所,四川,成都,610064
分别从菲涅尔-基尔霍夫和瑞利-索莫非衍射积分公式出发,导出了考虑倾斜因子后会聚球面波经圆孔衍射的一般衍射积分表达式.所得公式不仅可计算衍射场的焦移,而且对弱聚焦和强聚焦情况均适用.并与Li和Wolf公式的结果进行了比较,结果证实所得公式适用广泛.
圆孔衍射 会聚球面波 强聚焦 倾斜因子 Diffraction at a circular aperture Converging spherical wave Focal shift Inclination factor Strong focusing
