像散对周期性局域空心光束的影响-论文.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿——信息光学2014年9月ACTAOPTICASINICA专刊像散对周期性局域空心光束的影响李冬吴逢铁李攀谢晓霞(华侨大学信息科学与32程学院福建省光传输与变换重点实验室，福建厦门36IOB1)摘要无衍射贝塞尔光束经轴棱锥线聚焦后可以产生周期性局域空心光束，基于菲涅耳一基尔霍夫衍射理论分别分析了椭圆加工误差和光束斜人引起的像散对轴棱锥聚焦无衍射贝塞尔光束产生的局域空心光束的影响。当椭圆加工误差或者贝塞尔光束的倾斜入射角度控制在一定的小范围内时，像散对周期性局域空心光束的特性影响不大，局域空心光束还保持它的周期性和封闭性，轴棱锥的折射率或底角越大这

2、个范围就越小，局域空心光束就容易受到椭圆加工误差或者光束斜人射引入的像散的影响。该研究结果对周期局域空心光束的应用具有指导意义。关键词物理光学；周期性局域空心光束；像散；椭圆轴棱锥；斜入射中图分类号0436．1文献标识码Adoi：10．3788／AOS201434．sl26002InfluenceofAstigmatismonPeriodicBottleBeamLiDongWuFengtieLiPanXieXiaoxia(FujianKeyLaboratoryofOpticalBeamTransmissionandTransformation．CollegeofInrm

3、ationScienceandEngineering，HuaqiaoUniversity，Xiamen，Fujian361021，China)AbstractPeriodicbottlebeamscanbegeneratedbyalinefocusingBesselbeamilluminatedonanaxicon，theinfluenceofastigmatismintroducedbyellipticalmanufactureerrorandobliqueilluminationonthebottlebeamgeneratedbylinefocusingBessel

4、beamusingaxionisanalyzedintermsofFresnel—Kirchhoffdiffractivetheory．Theinfluenceofastigmatismonthebottlebeamisnotbigandthebottlebeamstillkeepsitsperiodicityandringclosedcharacteristic，aslongastheastigmatismislimitedinasmallrange．Thelargerthebaseangleortherefractiveindexoftheaxiconis，thes

5、mallertherangeis，andthemoresusceptibletotheastigmatismintroducedbytheellipticalmanufactureerrorandobliqueilluminationthebottlebeamis．Theresultmayserveasaguidelineintheapplicationoftheperiodicbottlebeam．Keywordsphysicaloptics；periodicbottlebeam；astigmatism；ellipticalaxcion；obliqueillumina

6、tionOCIScodes02O．7010：050．1960：140．7010；260．19601引言光器直接输出局域空心光束和衍射光学元件产生局域空心光束口是一种在传播方向上具有光强局域空心光束等方法。2013年本研究小组的杜极小区域的特殊光束，该区域被三维高强度的光包团结等胡用轴棱锥对贝塞尔光束进行线聚后，在沿光轴方向产生含有周期性排列的多Bottle区域的围，呈空心状，故而称之为局域空心光束。该光束的特殊性质使得它可以作为光镊]，激光导管用于光束，这一研究结果扩展了局域空心光束的应用范原子囚禁和光学微操控等方面。因此一直是一个研围，可以对多层面的粒子进行囚禁，具有

7、广阔的应用究的热点。目前用于产生局域空心光束的方法有：前景。实际上产生周期性局域空心光束时，光路的失准直或者轴棱锥的加工误差都将对局域空心光束用透镜聚焦贝塞尔光束产生单个局域空心光束]、双贝塞尔光束干涉产生周期性局域空心光束、激的质量产生影响，因此分析光学系统的失准直和光收稿日期：2013—10—20；收到修改稿日期：2013—1106基金项目：国家自然科学基金(61178015)、福建省自然科学基金(20l2J01278)作者简介：李冬(1989一)，男，硕士研究生，主要从事激光传输与光束变化的理论和技术等方面的研究。E—mail：li