齐鲁工业大学(山东省科学院)电子信息工程学院, 山东 济南 250353
模拟分析了分数阶拉盖尔-高斯涡旋光束在远场形成的光强和相位分布,探讨了拓扑荷从分数到整数变化时光束特性的演化过程。光强分布图中出现了两个大小和形状不同的环状光斑,较大的环状光斑上有形状规则的亮斑,环状光斑所围区域内暗斑呈椭圆状,亮斑和暗斑的数量都与入射光的拓扑荷有关。
物理光学 成像系统 衍射
1 Henan Provincial Key Laboratory of Nanocomposite and Applications, Institute of Nanostructured Functional Materials, Huanghe Science and Technology College, Zhengzhou 450006, China
2 School of Environment and Civil Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(4): 333–347
1 齐鲁工业大学理学院, 山东 济南 250353
2 山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
利用多针孔孔径随机散射屏详细分析了夫琅禾费衍射区的散斑场中的相位和相位涡旋的统计特性，发现散斑相位涡旋的分布具有区域相似性和团簇现象，其中有2 个、4 个和6 个正负相位涡旋形成的独立单元。这些新现象与普通单一孔径形成的散斑相位涡旋的分布完全不同。改变随机散射屏前孔径上小针孔的数量和间距，散斑颗粒和相位涡旋的密度随着改变。
物理光学 成像系统 衍射 光学学报
2015, 35(12): 1226002
1 齐鲁工业大学理学院, 山东 济南 250353
2 山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
通过对不同拓扑荷的涡旋光束经随机表面散射后在衍射区形成的横向和纵向光强分布的模拟，发现散斑颗粒的横向和纵向的平均尺寸比用高斯光束照明随机表面产生的散斑颗粒平均尺寸小很多，并且随着涡旋光束拓扑荷和光斑半径的增大而减小，同时散斑场相位涡旋的密度随着涡旋光束拓扑荷和光斑半径的增大而增大。利用这种方法可以方便地选择不同拓扑荷和光斑半径的涡旋光束照射随机表面，得到合适的散斑颗粒来捕获更小的微粒。这种结果还可以用来降低散斑噪声。
物理光学 成像系统 衍射 光学学报
2014, 34(11): 1126001
模拟了拉盖尔高斯光束照射弱随机散射屏散射后在近场形成的光强和相位的分布，发现散射光场的光强分布图中有轮廓类似于孔雀羽毛状的光斑。这些光斑均匀分布在中心黑暗区域周围，且光斑的个数与涡旋光束的轨道角动量量子数有关，无论涡旋光束的轨道角动量量子数是整数还是分数，光斑的个数恰好是涡旋光束轨道角动量量子数的4倍。只是在分数轨道角动量量子数的光强分布图中，有一条狭缝沿水平方向将光斑均匀分裂成两瓣。该方法可用于探测涡旋光束的轨道角动量量子数。
物理光学 成像系统 相位 衍射
山东轻工业学院数理学院, 山东 济南 250353
利用基尔霍夫衍射理论计算模拟了四圆孔径衍射屏在菲涅耳深区形成的衍射光场的强度、零值线和相位的分布，发现衍射光场亮斑关于中心呈对称分布，在距离衍射屏较近的观察面上，光强值为零的点组成光强零值线段，该线段上光强等值线的离心率都接近或等于1，其两侧的光强值变化非常剧烈。复振幅的实部和虚部零值线多为封闭的曲线，零值线交叉点的个数为偶数，并且正负相位奇异点的个数相等。特殊相位奇异点周围的相位不仅呈对称分布，而且该点的拓扑荷的值近似为零。随着光波的传播, 在不同的观察面上光强零值线段逐渐变短，最终趋于一点。
物理光学 成像系统 相干光学 衍射
