贝塞尔光束自重建的理论模拟与实验验证

摘要：

贝塞尔光束具有无衍射、自重建等特性,在光镊、生物成像等领域具有重要的应用价值.基于角谱理论,分析了贝塞尔光束被障碍物遮挡后的自重建行为,提出利用互相关系数来表征贝塞尔重建光束和原光束截面光强分布的相似性,从而在理论模拟中确定恢复距离,并得到障碍物不同参数对贝塞尔光束自重建的影响.理论模拟结果表明,恢复距离和障碍物大小并非简单的线性关系,障碍物只有在阻挡更多的光束旁瓣时,恢复距离才会增加,而且离轴障碍物比轴上障碍物需要更长的恢复距离;对于轴上障碍物而言,当其尺寸小于高阶贝塞尔光束的中空区域时,高阶贝塞尔光束有着更强的自愈能力.同时进行了实验验证,利用空间光调制器产生可调控的贝塞尔光束用于验证仿真结果,实验结果与仿真结果吻合,说明基于角谱理论的互相关系数法可以用于精准验证贝塞尔光束的自重建特性.

关键词：医用光学与生物技术、贝塞尔光束、自重建、角谱理论、空间光调制器

所属期刊栏目：59

分类号：O436(光学)

资助基金：国家自然科学基金;深圳市科技计划国际合作项目;深圳市重点项目

在线出版日期：2022-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：286-293