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Propagation dynamics and experimental observation of quadratic vortex beam: 2012年; The concept of a quadratic vortex beam is proposed,in which phase term of the beam is given by exp(imθ～2).The phase of the quadratic vortex beam increases with azimuthal angle nonlinearly.This change in phase produces several unexpected effects.Unlike the circularly symmetric beam spot of normal vortex beams,the intensity distribution of the quadratic vortex beam is shown to be asymmetric.The phase singularities will shift in the transverse beam plane on propagation.; 陈子阳蒲继雄; 关键词：涡旋方位角

随机电磁涡旋光束传输过程中斯托克斯参量和偏振度的变化: 2012年; 基于交叉谱密度矩阵理论及其传输规律,推导随机电磁涡旋光束在自由空间中传输时的广义斯托克斯参量和偏振度的公式,分析相干长度对广义斯托克斯参量和偏振度的影响.研究结果表明:相干长度越长,即相干度越高,光束的涡旋特性越容易保持;随着相干长度的增加,斯托克斯参量和偏振度增加的比较缓慢;当相干长度远大于光斑尺寸时,广义斯托克斯参量和偏振度基本保持不变.; 杨先才丁攀峰王燕飞; 关键词：偏振度相干长度

离轴拉盖尔-高斯涡旋光束传输中的光斑演变被引量：13: 2012年; 在产生涡旋光束过程中,固体激光器所输出的光束中心很难与螺旋相位板的中心完全对准,实际出射的光束为离轴涡旋光束.在衍射理论的基础上,对离轴涡旋光束的传输进行了研究,推导了离轴涡旋光束传输一段距离后电场和光强的解析表达式.研究表明,与理想的涡旋光束不同,离轴涡旋光束具有非对称性的光强分布,在传输过程中光斑除了展宽外,涡旋暗核还会发生移动.拓扑电荷数的大小只影响到光束的展宽,拓扑电荷数为正时,暗核沿着逆时针切线方向移动;拓扑电荷数为负时,暗核沿着顺时针的切线方向移动,该结果对长距离探测涡旋光束的对准问题起到指导作用.; 丁攀峰蒲继雄; 关键词：涡旋光束光强分布

偶极子涡旋光束的光斑及其传输研究: 2012年; 在近轴光束传输理论的前提下,推导了偶极子涡旋光束传输一段距离后光电场的解析表达式,同时得到了观测平面上的光强分布。研究表明,偶极子涡旋光束在传输过程中,双核的倾角会逐渐发生改变,拓扑电荷数较大,观测平面上光斑的中心区域越趋近于圆形暗斑,离心参数较大时,观测平面上光斑的中心区域趋近于矩形亮斑。极值理论分析进一步表明,当满足mw20>d2时,观测平面上存在7个光强极值点,否则存在5个光强极值点。这些结论对分析和了解偶极子涡旋光束能提供指导作用。; 朱牡丹丁攀峰; 关键词：非线性光学极值

高斯涡旋光束的动量及轨道角动量与拓扑电荷数的关系及其在自由空间中的传输被引量：5: 2013年; 将近轴光束理论应用于光束的动量及轨道角动量研究,推导了涡旋光束动量以及轨道角动量的解析表达式,在此基础上,对高斯涡旋光束的动量及轨道角动量的分布及其在自由空间中的传输进行了研究.理论分析及数值计算表明,动量的径向分量和角向分量在数值上比较接近,远小于动量的纵向分量,随着传输距离的增大,动量的三个分量在观测平面上的分布会逐渐沿径向拓展,其在观测平面上的极大值位置各不相同,都与源平面上光束的拓扑电荷数和束腰半径有关,观测平面上的整体积分表明,动量的三个分量在传输中都保持守恒;另外,观测平面上高斯涡旋光束轨道角动量的分布在传输中也会沿径向拓展,其在观测平面上的极大值位置与动量的纵向分量相同.观测平面上的整体积分证实了高斯涡旋光束在传输中轨道角动量保持守恒.; 丁攀峰蒲继雄; 关键词：涡旋光束动量轨道角动量

部分相干涡旋光束传输中的光斑分析被引量：2: 2012年; 在近轴光束近似条件下,采用交叉谱密度传输公式推导了部分相干涡旋光束传输一段距离后观测平面上交叉谱密度矩阵元的解析表达式,在此基础上对观测平面上的光强分布进行了分析.研究表明,和完全相干涡旋光束不同,部分相干涡旋光束传输后光斑中心点的光强会逐渐凸现出来,随着传输距离的增加,观测平面上的光强会逐渐演变为类似高斯型分布的特性.这种演变规律与源平面上光源的拓扑电荷数和相干长度有关,在其他参数不变的情况下,拓扑电荷数越小,相干长度越短,演变为高斯型光斑的速度越快.最后针对一阶部分相干高斯涡旋光束,通过观测平面上光强极值研究,对光斑随传输距离演变的过程进行了详细的分析,在理论上对这种演变规律给出了严格的证明.; 丁攀峰蒲继雄; 关键词：部分相干涡旋光束相干长度

拉盖尔高斯涡旋光束的传输被引量：22: 2011年; 针对拉盖尔高斯涡旋光束,推导了其传输后目标平面上光电场的解析表达式,理论研究表明,传输一段距离后,对于拉盖尔高斯光束的光斑大小的描述,高斯光斑尺寸已经不再适用.如果采用光强最亮处的半径来表示目标平面上的光斑大小则比较方便.除了传输中的衍射导致光束展宽以外,横截面上光束的相位分布也发生了独特的变化.等相位线由原来的射线转化为弧线,拓扑电荷数为正时,弧线朝顺时针方向弯曲,拓扑电荷数为负时,弧线朝逆时针方向弯曲.; 丁攀峰蒲继雄; 关键词：涡旋光束光斑尺寸

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国家自然科学基金(JB-ZR1126)