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随机电磁涡旋光束的传输特性及其调控研究
结题报告
批准号:
11274273
项目类别:
面上项目
资助金额:
86.0 万元
负责人:
赵道木
依托单位:
学科分类:
A2208.光学材料与器件物理
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
王涛、陈子阳、刘志荣、汪小刚、石小燕、华黎闽、张媛媛、唐苗苗、沈惠根
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中文摘要
全面认识光在传输与变换过程中的统计光学特性(如光谱、相干、偏振等)一直是基础和前沿光学中一个重要的研究主题。结合光场的相干性、偏振性和相位调制的随机电磁涡旋光束的传输问题是近年来备受广泛关注的前沿性基础学术课题,已经取得的研究成果无疑会大大推动光通讯、激光加工、粒子操控等应用领域的发展。该项目拟通过理论分析、数值模拟和部分关键实验,研究随机电磁涡旋光束在随机介质中的传输特性,在电磁感应透明气体、光子晶体、手性材料中的传输特性,在失调光学系统中传输特性,在受限光学系统中传输特性,非傍轴条件下的传输特性和通过大数值孔径聚焦系统的聚焦特性等。在深入研究其传输和变换特性的基础上,进而实现对随机电磁涡旋光束传输中的统计光学特性的有效调控,并丰富和延伸研究领域。开展该项目的研究,有助于丰富和发展统计光学理论,在理论创新的基础上解决若干实际应用问题,该工作具有重要的科学意义和潜在应用价值。
英文摘要
Studies on the statistical optical properties (for example, optical spectrum, optical coherence, optical polarization, etc.) of light beams on propagation and transformation are always an important topic in fundamental and frontier optics. The propagation of stochastic electromagnetic vortex beams combined with optical coherence, polarization and phase modulation is becoming a fundamental and frontier scientific subject in recent years, the obtained results will largely promote developments in applications on optical communications, laser machining, particles manipulating, etc. In this subject we will perform theoretical analyses, numerical simulations and some key experiments to study the propagation and transformation of stochastic electromagnetic vortex beams in or through some random media, electromagnetic-induced transparency (EIT) atomic vapor, photonic crystals, chiral media, misaligned optical systems, apertured optical systems, nonparaxial cases, high numerical aperture focused systems, etc. Based on these studies, we will really want to realize its effective modulation of the statistical optical properties of stochastic electromagnetic vortex beams on propagation, and then extend our studies. The intention of this project is to enrich the subject of statistical optics and solve some practical application problems, which has important scientific value and potential application value.
全面认识光在传输与变换过程中的统计光学特性(如光谱、相干、偏振等)一直是基础和前沿光学中一个重要的研究主题。结合光场的相干性、偏振性和相位调制的随机电磁涡旋光束的传输问题是近年来备受广泛关注的前沿性基础学术课题。该项目主要研究内容包括:提出并实现了一种正弦角向相位分布的新型光束和一种幂指数相位涡旋光束;提出了利用交叉偏振度对随机电磁涡旋光束的拓扑荷数和涡旋脉冲的轨道量子数的相应测量方法;研究了涡旋Airy光束在左右手材料组成的光学系统中的传输特性;研究了部分相干椭圆高斯谢尔模光束的鬼成像现象及其形成的条件;研究了电磁方形高斯谢尔模光束经分数傅里叶变换系统的传输特性;研究了角向偏振光束的4Pi聚焦特性;研究了线偏振抛物线贝塞尔光束主偏振分量、交叉偏振分量和纵向分量的光强分布;研究了电磁辛克谢尔模关联的脉冲光源经色散介质中传输特性;研究了各向同性均匀介质对多高斯谢尔模涡旋光束传输特性的影响;研究了电磁谱高斯谢尔模光束在湍流大气中的传输特性;研究了多色源经湍流大气传输后产生的强度涨落关联特性;研究了随机电磁涡旋光束在生物组织中的传输特性;研究了像散随机电磁光束、各向异性随机电磁光束、径向偏振光束、高斯阵列光束、电磁矩形多高斯谢尔模光束分别经海洋湍流传输后的统计光学特性;研究带镜像性质和反镜像性质光束、异常空心光束、优美厄米双曲余弦高斯光束、多高斯谢尔模光束经透镜聚焦后作用在瑞利粒子上的光学辐射力及捕获条件。总体上,发表了50篇SCI论文。开展该项目的研究,有助于丰富和发展统计光学理论,已经取得的研究成果无疑会大大推动光通讯、激光加工、粒子操控等应用领域的发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:--
期刊:Applied Optics
影响因子:1.9
作者:Zhou, Zhaotao;Guo, Mengwen;Zhao, Daomu
通讯作者:Zhao, Daomu
Spectral shifts produced by scattering of Rectangular Gaussian Schell Model sources from a deterministic medium
来自确定性介质的矩形高斯谢尔模型源的散射产生的光谱偏移
DOI:10.1016/j.physleta.2014.04.017
发表时间:2014-05
期刊:Physics Letters A
影响因子:2.6
作者:Zhang, Yuanyuan;Wu, Yijia;Zhao, Daomu
通讯作者:Zhao, Daomu
DOI:--
发表时间:2016
期刊:光学学报
影响因子:--
作者:王涛;赵道木
通讯作者:赵道木
Trapping two types of particles with a focused generalized Multi-Gaussian Schell model beam
使用聚焦广义多高斯谢尔模型光束捕获两种类型的粒子
DOI:10.1016/j.optcom.2015.06.002
发表时间:2015-11-01
期刊:OPTICS COMMUNICATIONS
影响因子:2.4
作者:Liu, Xiayin;Zhao, Daomu
通讯作者:Zhao, Daomu
Simultaneous trapping of low- and high-index microparticles by using highly focused elegant Hermite-cosh-Gaussian beams
使用高度聚焦的优雅埃尔米特余弦高斯光束同时捕获低折射率和高折射率微粒
DOI:10.1016/j.optlaseng.2013.01.017
发表时间:2013-06-01
期刊:OPTICS AND LASERS IN ENGINEERING
影响因子:4.6
作者:Liu, Zhirong;Huang, Kaikai;Zhao, Daomu
通讯作者:Zhao, Daomu
基于扭曲相位的新型光场产生、传输及其应用
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
基于空间光调制器的新型光束产生及其传输特性的研究
  • 批准号:
    11874321
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
非匀幅、部分相干、部分偏振光束的散射特性研究
  • 批准号:
    11474253
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
光波经介质或粒子系统散射的统计光学特性研究
  • 批准号:
    11074219
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
随机电磁光束传输中的统计光学特性研究
  • 批准号:
    10874150
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
分数付立叶变换及其在强激光系统中的应用
  • 批准号:
    10276034
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    赵道木
  • 依托单位:
国内基金
海外基金