径向偏振光束论文-杨东,聂仲泉,翟爱平,田彦婷,贾宝华

径向偏振光束论文-杨东,聂仲泉,翟爱平,田彦婷,贾宝华

导读:本文包含了径向偏振光束论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:材料,表面增强拉曼散射,氧化石墨烯,金纳米棒复合基底,FDTD,Solutions软件

径向偏振光束论文文献综述

杨东,聂仲泉,翟爱平,田彦婷,贾宝华[1](2019)在《径向偏振光激发氧化石墨烯/金纳米棒复合基底的表面增强拉曼散射性能》一文中研究指出探究径向偏振矢量光与氧化石墨烯/金纳米棒复合结构的相互作用,以提高表面增强拉曼散射性能。基于FDTD Solutions软件,得到氧化石墨烯/单金纳米棒复合基底在径向偏振光激发下的表面增强拉曼散射增强因子达到10~8,比相同条件下线偏振光激发的大6个数量级。这种性能提高的物理机制源于径向偏振光激发金纳米棒的电磁增强与氧化石墨烯产生的本征化学增强。进一步详细讨论了径向偏振光激发下氧化石墨烯厚度、金纳米棒数量和排列方式对表面增强拉曼散射性能的影响。基于径向矢量光场激发多功能基底的表面增强拉曼散射性能调控在生物化学、食品安全与传感检测等领域具有巨大的应用潜力。(本文来源于《光学学报》期刊2019年06期)

彭红攀,杨策,卢尚,陈檬,周巍[2](2019)在《径向偏振光纯度检测及偏振态分布特性评价》一文中研究指出光束横截面内偏振态分布均匀性是影响径向偏振光光束质量及其实际应用的关键因素。通过PBS测量法、狭缝法和S波片法叁种方法对径向偏振光偏振纯度进行测量和对比,分析了径向偏振光偏振态在横截面内分布均匀性。在PBS测量法和狭缝法测量径向偏振光过程中,给出了径向偏振光纯度表达式,分别测得径向偏振光纯度为93.4%和84.1%,并引入方差公式评价径向偏振光偏振态分布均匀特性。其中PBS测量法表达径向偏振光纯度更为准确,狭缝法可以通过比较不同区域偏振度更精确地反映径向偏振光偏振态分布特性。S波片法可以使用市场现有偏振分析仪间接测量径向偏振光纯度,更适应于测量径向偏振光在放大过程中偏振态变化情况。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年05期)

李梦君,方晖,李小明,袁小聪[3](2019)在《径向偏振光束激发的金属纳米球-纳米圆盘间隙模式等离激元共振光谱特性研究》一文中研究指出提出了一种可用于表面增强拉曼测量的基于金属纳米圆盘上方放置金属纳米球颗粒构成的金属纳米结构,其在径向偏振光束激发下,由于金属纳米圆盘的呼吸模式表面等离激元共振的作用,可以形成纵向电场有效增强的间隙模式等离激元共振。对此进行了有限元模拟计算研究,计算结果证明该间隙模式的纵向电场分量相对于径向偏振入射光的有效激发横向电场分量增强了100倍以上。为了更清晰地展现这种新型纳米结构的光谱特性以及表面电场分布特征,同时对单个金属纳米圆盘,单个金属纳米球,金属薄膜,金属纳米球-金属薄膜这几种纳米结构在同一个模拟计算框架下进行了计算以及比较分析。由于可以把金属纳米球类比为金属探针的尖端,所提出的新型间隙模式也有望在针尖型拉曼增强中得到应用。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年01期)

胡友友[4](2018)在《基于矢量偏振谐振腔的高功率径向偏振光束产生研究》一文中研究指出径向偏振光束偏振分布的旋转对称性,使其在激光加工、光学显微、粒子捕获、等离激元、激光加速等应用领域具有独特的优势。本文针对矢量偏振谐振腔产生高功率径向偏振光进行了理论和试验研究。主要的研究内容如下:(1)研究了矢量偏振光学的数值计算理论,包括偏振光学的矩阵理论(琼斯矢量、琼斯矩阵、斯托克斯参数、米勒矩阵等)、矢量偏振光束的表征以及矢量光场的衍射积分理论,为偏振光学及偏振敏感谐振腔的数值计算打下了理论基础。(2)研究了偏振敏感谐振腔本征模式的计算方法。基于琼斯矢量理论,提出了用于偏振敏感谐振腔本征模式计算的矢量Fox-Li迭代法和矢量特征向量法。与矢量Fox-Li迭代法相比,矢量特征向量法可以一次求解偏振敏感谐振腔内的多个本征模式,包括标量模式和矢量模式。(3)研究了球面矢量偏振谐振腔的模式特性。采用矢量特征向量法研究了球面矢量偏振谐振腔的偏振参数、菲涅尔数和几何参数对腔内模式选择和模场分布的影响。得出了要在球面矢量偏振半共焦腔内获得最低阶矢量偏振模式,需要偏振器件的TM和TE偏振反射系数差大于0.0225、谐振腔的菲涅尔数取值在2~2.5范围的结论。然后,设计了矢量偏振转换谐振腔结构,实现角向偏振和径向偏振的转换,并基于轴快流CO_2激光器平台,实现2000W的径向偏振光的输出。(4)研究了环面矢量偏振谐振腔的模式特性。研究了普通环面谐振腔对TEM_(00)模等竞争模式的抑制作用。然后,研究了环面矢量偏振谐振腔的偏振参数、菲涅尔数和几何参数对腔内模式选择和模场分布的影响。得出了要在环面矢量偏振半共焦腔内获得最低阶矢量偏振模式,需要偏振器件的TM和TE偏振反射系数差大于0.0160、谐振腔菲涅尔数取值在4~5.5范围的结论。与球面矢量偏振谐振腔相比,环面矢量偏振谐振腔有助于获得矢量偏振模式。(5)研究了球面和环面矢量偏振谐振腔的失调特性和热稳定性。采用增广矩阵分析法和等效光程失调因子法分别对球面和环面矢量偏振谐振腔的倾斜和离轴失调进行分析,二者的倾斜和离轴失调都会引起模场的偏心和退偏。且环面矢量偏振谐振腔的失调灵敏度大于球面矢量偏振谐振腔的失调灵敏度。然后,采用有限元分析法,研究了轴锥镜的热形变效应。在高功率运行环境下,轴锥镜的形变量大于波长量级,对激光器的径向偏振模式和激光效率有一定的影响,因此需要加强冷却效果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-16)

任俊杰,高小强,陈檬[5](2017)在《千赫兹亚纳秒径向偏振光》一文中研究指出利用Nd…YAG/Cr4+…YAG键合晶体被动调Q和S波片得到亚纳秒径向偏振光。采用峰值功率为30 W、脉宽为120μs、重复频率为1kHz的脉冲半导体激光端面抽运方式,得到了脉冲宽度为878ps、单脉冲能量为76.8μJ的调Q激光脉冲输出,其重频不稳定性小于±0.003%,幅值不稳定性小于±3%。然后通过在键合晶体后插入偏振片和S波片的方式,得到纯度大于96%、单脉冲能量为27.5μJ的亚纳秒径向偏振光。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年11期)

余安平[6](2017)在《径向偏振光超振荡聚焦器件研究》一文中研究指出径向偏振光聚焦对粒子捕获、拉曼增强、粒子加速、光学存储以及光学显微分辨率提高有着重要作用。但受到衍射极限的制约,传统方法难以实现远场超分辨纵向光场聚焦。而采用超振荡的方法可以实现超衍射聚焦,并且产生的纵向光场更容易压缩焦斑尺寸,实现超振荡聚焦。本文对径向偏振光二值相位型超振荡聚焦器件进行了研究,在实验上探测到径向偏振光超振荡器件产生的纵向光场聚焦,与仿真结果保持一致。本文主要工作具体如下:①介绍了径向偏振光的应用背景及研究现状,根据研究现状提出了研究目标和研究内容。②介绍了径向偏振光聚焦器件的相关理论及优化设计方法。并推导了径向偏振光传播的矢量角谱传播公式。③采用粒子群算法、径向偏振光矢量角谱传播理论,设计了二值相位型超振荡聚焦器件。设计器件的波长X=632.8nm,焦距为fs=200λ,器件直径d=100λ,数值孔径NA=0.929。在焦距处得到焦斑半高宽为0.378X(239.48nm),峰值强度为39853.4,旁瓣比为19.88%的设计结果。超振荡判据为0.409X(0.38λ/NA),实现了纵向光场超振荡聚焦设计。利用Comsol Multiphysics仿真,完成了设计验证,在焦距fc=200.3X处,焦斑半高宽为0.388λ(245.3nm),峰值强度为11139.1,旁瓣比为24.5%,仿真结果表明该设计也实现了纵向光场超振荡聚焦。并讨论了选择不同的基底材料、改变氮化硅材料的厚度和宽度,对设计的径向偏振光超振荡聚焦器件的聚焦峰值强度,焦斑半高宽,旁瓣比的影响,在10nm加工误差范围内,影响可以忽略。④探索了径向偏振光超振荡聚焦器件制作的加工工艺。搭建了测试光路,实现了对径向偏振光超振荡聚焦器件的测试,并分析了聚焦测试结果。在衍射距离ze=201.4λ±0.88λ处,聚焦焦斑平均半高宽为0.457λ(289nm),旁瓣比为53.6%,峰值强度为5946(counts),衍射极限为0.539X(341.1nm),该器件实验上实现了超分辨聚焦。同时,还讨论了在测试光路系统中,光路对准偏差对器件聚焦后的峰值强度,焦斑半高宽,旁瓣比的影响。发现在焦平面处,入射光非同轴或者非垂直入射时,会使得旁瓣比、半高宽、强度增大,其中对旁瓣比的影响最大。并解释了导致实验测试结果与仿真结果存在差异的可能原因。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-04-01)

周哲海,张玉灵,祝连庆[7](2016)在《基于径向偏振光束的微粒捕获与操控》一文中研究指出因为空间变化的偏振分布及独特的聚焦特性,径向偏振光束在粒子捕获及操控方面有独特的应用价值。从理论和实验方面研究了基于径向偏振光束的微粒捕获与操控。首先,介绍了捕获力的计算方法,重点基于光线理论模型计算了径向偏振光束的轴向及横向捕获效率,并与切向偏振光和圆偏振光的捕获效率进行了比较;然后,基于倒置显微镜和空间光调制器搭建了光学捕获与操控系统,采用两种不同的成像物镜实现了对直径为10μm左右的酵母菌细胞及直径为1μm的苯乙烯小球的捕获和操控,根据预定的轨迹实现了粒子的稳定移动,体现了该类型光镊较为宽阔的应用前景;最后,简要分析了影响粒子捕获及操控的若干因素,为系统改进提供了指导意见。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2016年07期)

戚若阳,高健存,方茗,唐新春,唐淳[8](2016)在《光栅反射镜作为激光器后腔镜输出径向偏振光》一文中研究指出利用光栅反射镜的偏振选择原理,设计并制备了35层镀膜、1000nm周期、70nm槽深的圆环型微结构光栅反射镜。使用该光栅反射镜作为激光二极管抽运的Nd∶YAG激光器的后腔镜,通过对激光谐振腔的优化,获得了功率为13.4 W的径向偏振激光。分析并设计偏振度的计算方法,测量得到径向偏振激光的偏振度可达97%。(本文来源于《中国激光》期刊2016年09期)

王琳[9](2016)在《径向偏振光束对球形金纳米颗粒的捕获》一文中研究指出径向偏振光与传统的线偏振和圆偏振不同,其特殊的偏振对称性以及会聚后产生的强聚焦特性使得人们对径向偏振光的研究越来越多,并将其广泛应用于粒子加速、荧光成像、拉曼光谱、以及粒子操控中。随着人们对光操控效率和效果的不断提高,进一步增强径向偏振光的会聚特性,从而达到尺度更小强度更高的会聚焦斑是一个亟待解决的问题。基于此,本文旨在通过调整入射光的振幅分布以及利用金属微结构对光场所激发的表面等离激元会聚效应,实现更小的聚焦光斑尺寸和更强的光强分布,从而为更优异光操控提供理论基础。研究了空间光调制器对入射光束的相位变换,再经两个四分之一波片对入射光束偏振状态的调制,实验制备了径向偏振光束。并利用Richards-Wolf矢量衍射光场理论详细研究了其聚焦光场的特性。研究了不同尺寸的微粒在光场中所受光力的计算方法,包括分析小尺寸微粒所受光力的瑞利近似模型,中等尺寸的微粒所受光力的麦克斯韦电磁应力张量分析方法,以及对于大尺寸物体所受光力的射线光学模型。利用径向偏振光束紧聚焦的严格矢量理论模型,研究了波长为600nm的径向偏振光形成的光阱。研究发现该势阱能够捕获不同尺寸的电介质微粒,但对于金属纳米颗粒则无法实现稳定的叁维捕获。为此,我们提出一种双环形径向偏振的入射光场,研究了其聚焦光场随光束参数的变化,并计算了金纳米颗粒在该光场中所受光力及势阱。结果表明当光束的截断参数约为2时,所形成的亮光场能够捕获半径为50nm的金纳米微粒。当截断参数为1.3时,得到了中心为暗场的聚焦光场,可用于叁维稳定捕获低折射率的空气泡。采用轴对称的金属-电介质-金属纳米结构,将其作为纳米透镜聚焦径向偏振光所激发的表面等离子体波。通过与传统线偏振入射光结果的比较,发现径向偏振光能够得到光斑尺度更小、光强梯度更大的焦斑,从而能够对金属纳米颗粒进行更加有效的捕获。研究了激发金属光栅位置的变化对聚焦场的影响,模拟计算不同大小的微粒所受光力,结果表明所得光场能够捕获半径更大的金微粒,显着增强了捕获能力。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

陈顺意[10](2016)在《径向偏振光束在自由空间及大气中的传输特性》一文中研究指出本学位论文主要根据E.wolf的近轴传输理论,通过数值分析研究径向偏振光束在完全相干及部分相干两种情况下其在自由空间及大气中的传输特性,主要工作内容包括:1.基于E.Wolf近轴传输理论,导出离轴径向偏振光束(完全相干)光强的解析表达式,并研究离轴量对离轴径向偏振光束传输中光强分布的影响,同时根据一阶矩质心位置的定义推导出离轴径向偏振光束的质心坐标,研究其质心位置的变化规律。结果表明,与径向偏振光束不同,离轴径向偏振光束在近场处传输时光强分布不均匀,随着传输距离的增加,光强分布均匀性逐渐得到改善,而径向偏振光束在传输中始终保持空心对称光斑。2.实际中光束往往具有一定的谱宽,基于此,将前述讨论的单色径向偏振光拓展到多色(完全相干)情况进行研究,分析其在传输中的光强以及光谱特性,并将其与单色的情况和线偏振高斯光束进行对比。结果表明,光源的谱宽增加对多色径向偏振光束光斑尺寸的影响在近场及远场区域有所不同。在光谱特性方面,观测平面上总存在一个临界位置,其内部点光谱表现为蓝移,外部点表现为红移;无论在近场还是远场,光源谱宽的增加都会使得临界位置远离光束中心。在光源谱宽确定的情况下,远场区观测点的光谱谱移量要明显高于近场区;此外,在与多色线偏振高斯光束的对比中发现:在相同传输距离处,多色径向偏振光束的临界位置的半径,明显大于多色线偏振高斯光束。3.将径向偏振光束与部分相干特性相结合,从理论分析和数值模拟两个方面,研究部分相干径向偏振光束在自由空间中的传输特性,分析相干性的高低对部分相干径向偏振光束传输过程中光斑形状、斯托克斯参数、以及偏振度产生的影响,同时与完全相干的情形进行对比。4.根据广义惠更斯理论及相干偏振统一理论,深入研究部分相干径向偏振光束在自由空间传输中的相干性变化,利用数值模拟进行分析,研究表明,部分相干径向偏振光束在自由空间传输时,不同参考点处,复相干度模值随传输距离的变化规律有所差别。5.将光束传输介质拓展到大气领域,加入湍流强度进行分析,研究部分相干径向偏振光束在大气湍流中传输时,光源波长对光强分布的影响,以及相干性、湍流强度、光斑尺寸、光源波长对偏振度(DOP)分布的影响。数值模拟表明:部分相干径向偏振光束在大气湍流中传输时,随着传输距离的增大,光强逐渐由空心分布演化为实心分布。光强完成这一演化所需的传输距离与光源波长有关。另一方面,在确定的传输距离处,光源相干性越高、大气湍流越弱、光斑尺寸越大及光源波长越短,DOP随半径变化的曲线斜率也越大。随着光束传输距离的增加,这种趋势会逐渐突现。6.深入研究部分相干径向偏振光束在大气中进行通信传输时,其束宽展宽及角扩展特性,根据广义惠更斯—菲涅尔原理及交叉谱密度矩阵推导出部分相干径向偏振光束及高斯光束在大气通信中二阶矩束宽的解析表达式,并对比大气湍流强度、相干长度及光源波长的选择对两种光束在大气通信中束宽展宽及角扩展的影响。研究表明,同一参数下,高斯光束束宽展宽远大于部分相干径向偏振光束束宽展宽,高斯光束的角扩展不仅与大气湍流强度、相干长度及光源波长有关,还受其光束束腰宽度影响,而光束的束腰宽度对于部分相干径向偏振光束的角扩展并不产生影响,说明部分相干径向偏振光束在大气通信中更具优越性。(本文来源于《华侨大学》期刊2016-06-01)

径向偏振光束论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光束横截面内偏振态分布均匀性是影响径向偏振光光束质量及其实际应用的关键因素。通过PBS测量法、狭缝法和S波片法叁种方法对径向偏振光偏振纯度进行测量和对比,分析了径向偏振光偏振态在横截面内分布均匀性。在PBS测量法和狭缝法测量径向偏振光过程中,给出了径向偏振光纯度表达式,分别测得径向偏振光纯度为93.4%和84.1%,并引入方差公式评价径向偏振光偏振态分布均匀特性。其中PBS测量法表达径向偏振光纯度更为准确,狭缝法可以通过比较不同区域偏振度更精确地反映径向偏振光偏振态分布特性。S波片法可以使用市场现有偏振分析仪间接测量径向偏振光纯度,更适应于测量径向偏振光在放大过程中偏振态变化情况。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

径向偏振光束论文参考文献

[1].杨东,聂仲泉,翟爱平,田彦婷,贾宝华.径向偏振光激发氧化石墨烯/金纳米棒复合基底的表面增强拉曼散射性能[J].光学学报.2019

[2].彭红攀,杨策,卢尚,陈檬,周巍.径向偏振光纯度检测及偏振态分布特性评价[J].红外与激光工程.2019

[3].李梦君,方晖,李小明,袁小聪.径向偏振光束激发的金属纳米球-纳米圆盘间隙模式等离激元共振光谱特性研究[J].光谱学与光谱分析.2019

[4].胡友友.基于矢量偏振谐振腔的高功率径向偏振光束产生研究[D].华中科技大学.2018

[5].任俊杰,高小强,陈檬.千赫兹亚纳秒径向偏振光[J].激光与光电子学进展.2017

[6].余安平.径向偏振光超振荡聚焦器件研究[D].重庆大学.2017

[7].周哲海,张玉灵,祝连庆.基于径向偏振光束的微粒捕获与操控[J].电子测量与仪器学报.2016

[8].戚若阳,高健存,方茗,唐新春,唐淳.光栅反射镜作为激光器后腔镜输出径向偏振光[J].中国激光.2016

[9].王琳.径向偏振光束对球形金纳米颗粒的捕获[D].哈尔滨工业大学.2016

[10].陈顺意.径向偏振光束在自由空间及大气中的传输特性[D].华侨大学.2016

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