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關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2026-01-05

光束聚焦的實(shí)例教程
當(dāng)入射光束的光強(qiáng)呈現(xiàn)空間上的非均勻分布時(shí),由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經(jīng)歷的光程長(zhǎng)度不同,即介質(zhì)對(duì)入射光束的作用等價(jià)于光學(xué)透鏡,從而導(dǎo)致光束的自行聚焦效果。
特別地,當(dāng)入射光束強(qiáng)度沿垂直光軸的界面內(nèi)呈高斯形時(shí),且強(qiáng)度足夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的情況下,此時(shí)介質(zhì)折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對(duì)入射光束產(chǎn)生會(huì)聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應(yīng)。
系統(tǒng)描述
本例重點(diǎn)展示了beer以及sfocus兩個(gè)命令的使用,給出了經(jīng)過(guò)吸收之后高斯光束的強(qiáng)度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會(huì)出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1 模擬示意圖
模擬結(jié)果
圖2 初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3 理想高斯光束的成像切片
圖4 介質(zhì)中存在吸收時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖5 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖6 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)帶像差高斯光束的成像切片
展開(kāi) 當(dāng)入射光束的光強(qiáng)呈現(xiàn)空間上的非均勻分布時(shí),由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經(jīng)歷的光程長(zhǎng)度不同,即介質(zhì)對(duì)入射光束的作用等價(jià)于光學(xué)透鏡,從而導(dǎo)致光束的自行聚焦效果。
特別地,當(dāng)入射光束強(qiáng)度沿垂直光軸的界面內(nèi)呈高斯形時(shí),且強(qiáng)度足夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的情況下,此時(shí)介質(zhì)折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對(duì)入射光束產(chǎn)生會(huì)聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應(yīng)。
系統(tǒng)描述
本例重點(diǎn)展示了beer以及sfocus兩個(gè)命令的使用,給出了經(jīng)過(guò)吸收之后高斯光束的強(qiáng)度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會(huì)出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1.模擬示意圖
模擬結(jié)果
圖2.初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3.理想高斯光束的成像切片
圖4 介質(zhì)中存在吸收時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖5.介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖6.介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)帶像差高斯光束的成像切片
展開(kāi) 當(dāng)入射光束的光強(qiáng)呈現(xiàn)空間上的非均勻分布時(shí),由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經(jīng)歷的光程長(zhǎng)度不同,即介質(zhì)對(duì)入射光束的作用等價(jià)于光學(xué)透鏡,從而導(dǎo)致光束的自行聚焦效果。
特別地,當(dāng)入射光束強(qiáng)度沿垂直光軸的界面內(nèi)呈高斯形時(shí),且強(qiáng)度足夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的情況下,此時(shí)介質(zhì)折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對(duì)入射光束產(chǎn)生會(huì)聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應(yīng)。
系統(tǒng)描述
本例重點(diǎn)展示了beer以及sfocus兩個(gè)命令的使用,給出了經(jīng)過(guò)吸收之后高斯光束的強(qiáng)度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會(huì)出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1.模擬示意圖
模擬結(jié)果
圖2. 初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3. 理想高斯光束的成像切片
圖4. 介質(zhì)中存在吸收時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖5. 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖6. 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)帶像差高斯光束的成像切片
展開(kāi) 當(dāng)入射光束的光強(qiáng)呈現(xiàn)空間上的非均勻分布時(shí),由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經(jīng)歷的光程長(zhǎng)度不同,即介質(zhì)對(duì)入射光束的作用等價(jià)于光學(xué)透鏡,從而導(dǎo)致光束的自行聚焦效果。
特別地,當(dāng)入射光束強(qiáng)度沿垂直光軸的界面內(nèi)呈高斯形時(shí),且強(qiáng)度足夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的情況下,此時(shí)介質(zhì)折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對(duì)入射光束產(chǎn)生會(huì)聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應(yīng)。
系統(tǒng)描述
本例重點(diǎn)展示了beer以及sfocus兩個(gè)命令的使用,給出了經(jīng)過(guò)吸收之后高斯光束的強(qiáng)度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會(huì)出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1.模擬示意圖
圖2. 初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3. 理想高斯光束的成像切片
圖4. 介質(zhì)中存在吸收時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖5. 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖6. 介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)帶像差高斯光束的成像切片
展開(kāi) 當(dāng)入射光束的光強(qiáng)呈現(xiàn)空間上的非均勻分布時(shí),由此引入的非線性折射率也是非均勻的,這將使不同空間位置的光所經(jīng)歷的光程長(zhǎng)度不同,即介質(zhì)對(duì)入射光束的作用等價(jià)于光學(xué)透鏡,從而導(dǎo)致光束的自行聚焦效果。
特別地,當(dāng)入射光束強(qiáng)度沿垂直光軸的界面內(nèi)呈高斯形時(shí),且強(qiáng)度足夠產(chǎn)生非線性效應(yīng)的情況下,此時(shí)介質(zhì)折射率的橫向分布也是鐘形的,從而對(duì)入射光束產(chǎn)生會(huì)聚作用,這就是高斯光束的自聚焦效應(yīng)。
系統(tǒng)描述
本例重點(diǎn)展示了beer以及sfocus兩個(gè)命令的使用,給出了經(jīng)過(guò)吸收之后高斯光束的強(qiáng)度分布輪廓圖,光束的吸收遵循比爾定律并且可能會(huì)出現(xiàn)自聚焦現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1.模擬示意圖
模擬結(jié)果
圖2.初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3.理想高斯光束的成像切片
圖4 介質(zhì)中存在吸收時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖5.介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)理想高斯光束的成像切片
圖6.介質(zhì)中存在吸收同時(shí)考慮自聚焦效應(yīng)時(shí)帶像差高斯光束的成像切片
展開(kāi) 
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光束聚焦的最新內(nèi)容
當(dāng)光在這些尺寸只有數(shù)百納米的結(jié)構(gòu)中發(fā)生衍射時(shí),光束可以被聚焦、整形、重定向或分束。
什么是衍射光學(xué)元件?
通過(guò)衍射來(lái)控制光屬性的組件,被稱(chēng)為衍射光學(xué)元件(DOE)。其中一些元件如今已經(jīng)應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域,如衍射光柵,而其他新型元件被視為新一代光學(xué)透鏡(例如超表面和超透鏡)。
DOE可精確控制光波的相位、偏振和強(qiáng)度,因此具有極高的應(yīng)用價(jià)值。
研究發(fā)現(xiàn),自聚焦效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穿透剖面變窄,本例對(duì)比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經(jīng)過(guò)吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的理想高斯光束聚焦
(4)經(jīng)過(guò)吸收和自聚焦效應(yīng)之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1 模擬示意圖
模擬結(jié)果
圖2 初始理想高斯光束光強(qiáng)分布
圖3 理想高斯光束的成像切片
可以看到在HOE后面0到1.5mm的范圍內(nèi)光束保持聚焦的狀態(tài),和高斯光束的聚焦相比,貝塞爾光束保持較大的DOF。這種長(zhǎng)焦深得益于軸錐鏡的相位分布函數(shù)。
圖6. 貝塞爾光束的縱向結(jié)構(gòu)
總結(jié)
這個(gè)案例展示了如何用HOE產(chǎn)生具有長(zhǎng)焦深的貝塞爾光束。結(jié)合軸錐鏡相位和透鏡相位實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)產(chǎn)生Bessel光束的HOE設(shè)計(jì)。
Ince-Gaussian模式1個(gè)月前
尺寸大小
橢圓參數(shù)
與厄米和拉蓋爾高斯模式的比較
文檔信息
拓展閱讀
□ 觀察Ince-Gaussian光束產(chǎn)生的渦旋陣列激光光束
□ InceInce-Gaussian光束的聚焦
[VirtualLab] Ince-Gaussian模式1個(gè)月前
光源選項(xiàng)——概述
定義級(jí)次-偶次多項(xiàng)式
定義級(jí)次-奇次多項(xiàng)式
尺寸大小
橢圓參數(shù)
與厄米和拉蓋爾高斯模式的比較
文檔信息
拓展閱讀
□ 觀察Ince-Gaussian光束產(chǎn)生的渦旋陣列激光光束
□ InceInce-Gaussian光束的聚焦
[NEWSLETTER] 用于光鑷的Ince高斯光束2個(gè)月前
光鑷是一種科學(xué)儀器,它利用高度聚焦的光束在亞微觀水平上操縱物體,可以用來(lái)抓取單個(gè)細(xì)胞或分子,因此在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和納米化學(xué)中有許多應(yīng)用。
為了確保這些設(shè)置的正常功能,所用光束在整個(gè)聚焦過(guò)程中需要具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。雖然多種不同的基本高斯模式,Hermite或Laguerre高斯模式是該任務(wù)的良好選擇,但Chu等人首先提出的設(shè)置[Opt.
VirtualLab:Ince高斯模式2個(gè)月前
與Hermite和Laguerre高斯模式的對(duì)比
文件信息
延伸閱讀
? Ince高斯光束產(chǎn)生渦旋陣列激光束的觀測(cè)
? Ince高斯光束的聚焦
當(dāng)一束多波長(zhǎng)復(fù)用光由輸入波導(dǎo)耦合至輸入自由傳輸區(qū)后,將由輸入自由傳輸區(qū)的陣列波導(dǎo)接收,配置恒定的光程差后,在光柵圓處耦合至輸出自由傳輸區(qū),由于滿足了光程差條件和羅蘭圓排布,相同波長(zhǎng)的光束將聚焦至羅蘭圓上的同一點(diǎn),而不同波長(zhǎng)的光束在羅蘭圓的不同位置發(fā)生匯聚并耦合至輸出波導(dǎo),完成波長(zhǎng)的解復(fù)用功能,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3(b)所示。
模分復(fù)用器件
波導(dǎo)中的不同模式是相互正交的,互不干擾的。
這個(gè)案例展示了當(dāng)輸入功率變化時(shí),熱透鏡焦距以及聚焦光束直徑的變化。這個(gè)例子發(fā)表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
這個(gè)案例展示了當(dāng)輸入功率變化時(shí),熱透鏡焦距以及聚焦光束直徑的變化。這個(gè)例子發(fā)表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
建模任務(wù)
結(jié)果