Laguerre-Gaussian光束与光致旋转
Laguerre-Gaussian光束(LG模)是一种具有螺旋波前的激光本征模式,其携带有轨道角动量的特性引起了国内外研究人员的广泛关注.目前,Laguerre-Gaussian光束的研究涉及原子冷却、量子信息、非线性光学及光镊技术等领域,具有重要的学术意义和应用价值.在光镊技术中,将LG模引入到光镊装置中掀起了光致旋转研究的热潮.但在实际应用中,与之相关的基本问题都还有待深入探讨.因此,该论文围绕"Laguerre-Gaussian光束的生成、传输和力学特性"进行深入系统地理论研究,并探讨光致旋转的其他一些方法.该文工作主要取得以下研究成果:1.首次提出两种生成Laguerre-Gaussian光束的新方法,即通过模式合成产生具有光学螺旋的准LG模和利用Dove棱镜生成LG<,0><'1>模式.根据模式耦合的思想,计算得出前一种方法的转换效率为36％,表明该方法具有一定的实用价值.2.考虑到光束高数值孔径聚焦的去偏振效应,利用矢量Debye理论首次计算了LG模强聚焦后焦平面上的光场分布,并阐述了LG模强聚焦的一些特点.3.根据瑞利理论,研究了Laguerre-Gaussian光束干涉模式对瑞利粒子的力学作用以及强聚焦去偏振效应对光阱捕陷特性的影响.计算表明,阱域处最大恢复力是各向异性的,在平行和垂直于入射光偏振的方向上最大阱力相差约30%.4.实验上研究了利用偏振光实现双折射颗粒的旋转和角向定位控制,分析了光阱中晶体颗粒的转动性质;在理论上,提出了利用双光纤出射光控制微粒的旋转和翻转,并通过数值计算得出微粒所受力矩与光纤横向错开距离的关系.
Laguerre-Gaussian光束;传输特性;力学特性;光致旋转
中国科学技术大学
硕士
光学
李银妹;楼立人
2004
中文
TN241
57
2004-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）