华侨大学 信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
提出利用交叉谱密度函数描述焦散光束, 将焦散光束的研究范围从相干光拓展到部分相干光领域.结合菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式, 导出焦散光束在自由空间中的传输表达式.理论分析了光束射入不同倾斜角度轴棱锥引起的像散对焦散光束的影响, 并设计相关实验进行了验证, 实验结果与数值模拟相吻合.进一步研究入射光场相干性对焦散光束的影响, 发现随着入射光场空间相干长度的降低, 焦散光强的明暗分布会慢慢变模糊, 光束中心的光点阵列逐渐消失.
部分相干 交叉谱密度 焦散光束 轴棱锥 空间相干长度 Partially coherence Cross-spectral density function Caustics beam Axicon Spatial coherent length
华侨大学信息科学与工程学院,福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
利用LED光源产生焦散光束,并应用交叉谱密度函数及多光谱叠加的原理计算了轴棱锥后LED部分相干焦散光束的光强分布。理论分析和实验结果验证了像散等参量对焦散光束的影响。通过研究传输距离对LED焦散光束的影响发现,随着传输距离增大,焦散光束星状外轮廓尺寸变大,中心光斑逐渐向外环对称分裂,同时中心光强相应减弱,光点阵列衬比度逐渐降低,最终将演化成近似空心光束。研究结果丰富了焦散光束的内涵,为LED焦散光束的实际应用提供了理论基础和实验依据。
衍射 LED焦散光束 部分相干光 交叉谱密度 轴棱锥
华侨大学 信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
研究了高阶Bessel光束经过柱透镜后的光场分布特性.在广义惠更斯-菲涅尔衍射积分理论基础上, 推导出高阶Bessel光束透过柱透镜后的衍射光场分布表达式; 并利用MATLAB和MATHCAD模拟了不同传播距离处的光强分布.实验上, 利用轴棱锥和螺旋相位板产生不同阶数的高阶Bessel光束, 并使产生的高阶Bessel光束经过柱透镜, 最后用CCD记录下不同距离处的衍射光场.研究结果表明, 高阶Bessel光束经过柱透镜形成唇状的焦散光束.
物理光学 高阶Bessel光束 轴棱锥 柱透镜 焦散光束 衍射理论 Physical optics High-order Bessel beam Axicon lens Cylindrical lens Caustic optical beam Diffraction theory 光子学报
2016, 45(12): 1226002
