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自由空间中时空复变量自减速艾里拉盖尔高斯光束的相互作用 下载：68 浏览：467

张霞萍 《现代物理学报》 2020年5期

摘要:
根据自由空间光束传输遵循的(3+1)维薛定谔方程，得到了两束时空自减速艾里复变量拉盖尔高斯(Airy elegent-Laguerre-Gaussian， AELG)光束共线传输时的解析解，并分析其共线传输时的传输特性.分析结果表明，双光束各自的模式指数、组合光束强度的权重因子、初始相位差对光束的传输都会有影响.本文发现，通过选择模式参数或者选择它们的相对振幅，对于共线传输的两束时空自减速AELG光束，可以有效控制叠加光束的波形形态以及横向传输截面的光斑分布.特别是当两束光束的模式参数不等于零时，波包将沿着传输轴发生螺旋形旋转，其相位图中心位置都会出现涡旋现象.若该参数值为正，则光束沿传输轴逆时针旋转，否则，光束将沿传输轴呈螺旋形顺时针方向旋转.通过调整叠加光束的初始相位差，波包沿传输轴线也将发生旋转，但这两种旋转特性的旋转机理完全不同.如果选取两束时空自减速AELG光束的角向模式参数m相同，则叠加光束在传输过程中呈现空心环形状态，出现空心环形时空自减速AELG波包，且该波包在传输截面上随着传输距离的增加，多环结构最终湮灭为单环，并向远方推移，使得空心部分越来越大.

非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引 下载：64 浏览：440

宁效龙 王志章 裴春莹 尹亚玲 《现代物理学报》 2018年5期

摘要:
提出了一种基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束与光泳力的大尺寸粒子二维囚禁与一维导引、三维囚禁方案.理论上分析并计算了单个非线性ZnSe晶体产生的空心光束内粒子受到的横向与纵向光泳力，纵向光泳力的大小同粒子尺寸与光束尺寸比例的四次方成正比，与空心光束功率成正比，方向与光束传播方向一致.粒子尺寸与空心光束尺寸越接近时，横向光泳力的大小越大.结果表明该光泳力可以实现对大尺寸粒子的二维囚禁，同时可对粒子进行长距离(米量级)一维定向导引；理论上分析并计算了基于双非线性ZnSe晶体产生的局域空心光束内粒子所受横向与纵向光泳力情况，光泳力与系统参数的依赖关系与单个非线性晶体产生的空心光束中的粒子受力情况类似，不同的是该条件下纵向光泳力指向光束中心.结果表明该局域空心光束可以实现大尺寸粒子的三维有效囚禁.基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束或者局域空心光束可以作为大尺寸粒子非接触式有效操控的工具，在现代光学以及生物医学中有潜在的应用.
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