贝塞尔光束的圆孔衍射特性研究

作者：徐帅帅; 栗岩锋; 梁晓晶; 曹辉; 胡明列; 柴路; 王清月

来源：纳米技术与精密工程, 2017, 15(06): 480-485.

DOI：10.13494/j.npe.20160045

• 贝塞尔光束
• 柯林斯衍射积分
• 圆孔衍射

贝塞尔光束由于具有无衍射传输特性和自恢复特性而被广泛应用于粒子捕获和生物光子学等领域.采用柯林斯衍射积分公式研究了贝塞尔光束经过小直径圆孔障碍物后在无衍射传输区域以外的衍射特性,并利用直径为100μm和150μm的圆孔障碍物进行了实验验证.结果表明,在圆孔所确定的无衍射传输区域以外,衍射光斑不再符合贝塞尔结构分布,而是外环较亮、中心较弱,同时存在多个更弱中间圆环的多环结构,环数与圆孔允许通过的贝塞尔光束环数一致,各环尺寸随传播距离线性发散.另外,根据模拟结果,在衍射区域以外的"中空"演化现象随着圆孔障碍物孔径的增大逐渐明显,且各环的光强维持恒定比值,不随传输距离改变.通过对贝塞尔光束过小孔径圆孔障碍物后的衍射特性研究,进一步丰富了当前的贝塞尔光束衍射传输理论,对贝塞尔光束的应用研究具有指导意义.

• 单位
  天津大学; 电子工程学院