新型自由空间超长无衍射光束研究

基本信息
批准号:11804232
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:翁晓羽
学科分类:
依托单位:深圳大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:石鹏,汪先友,王璐玮,张佳,刘毋凡
关键词:
空间结构光场矢量光场/束无衍射光束
结项摘要

Owing to the finite power in free space, the problem of diffraction is thought to be insurmountable. Thus, only light beam with finite anti-diffracting distance can be obtained in free space. For a long time, the problem of diffraction has not only confused optical scientists, but also restricted many applications, such as optical imaging, optical communication. Here, to solve this problem, we propose an approach to create a light beam with an ultralong anti-diffracting distance in free space. The anti-diffracting distance is no longer restricted by finite power in free space but instead depends on a new understanding of non-diffractive light beam, namely the inherent energy flux mechanism, which can be revealed by investigating the energy flux of non-diffractive light beam. In addition, a versatile wavefront modulation technique is developed to manipulate the position, number, amplitude and phase of non-diffractive light beam so that the inherent energy flux mechanism can be realized and a light beam with a tunable super-long anti-diffracting distance is eventually generated in free space. This work may not only facilitate the study of non-diffractive light beams to a new level, but also open up new avenues to the breakthrough of optical applications.

由于自由空间有限能量的限制,光波的衍射效应一直无法被克服,以至于无衍射光束只能在非常有限的距离内保持光束传播不变性。长期以来,这个问题不仅困扰了光学研究人员,也极大地阻碍了光学显微成像、光通信等领域的发展。本项目将针对光波衍射效应的问题开展研究工作,通过研究无衍射光束内部能量流动作用机制,提出光束在自由空间中传播的新机理,实现光束由能量依赖向非能量依赖的转化。此外,利用光程与光束相位的关系,开发基于光束传播机理的新型光场调控方法,实现对无衍射光束的光场位置、数量、振幅、相位的全方位调控,最终在自由空间中产生无衍射距离可控的超长无衍射光束。此项工作将推动无衍射光束基础研究的进一步发展,而且为光学相关应用领域的突破提供底层原理的支持。

项目摘要

项目主要围绕如何克服光波衍射效应开展研究工作。在项目执行期间,通过建立无衍射光束传播物理模型,我们揭示了无衍射光束在自由空间中保持无衍射特性的能量振荡机理。基于该机理,提出一种放能充能的方法,实现了光束由能量依赖向非能量依赖的转化。进一步地,我们利用光程补偿机制,开发出基于光束传播机理的新型光场调控方法,即光笔,实现了无衍射光束的光场位置、数量、振幅、相位的全方位调控。最后,结合能量机制及光笔,我们在自由空间中产生了无衍射距离可控的超长无衍射光束,在一定程度上克服了光波衍射效应,完成了项目预设目标。本项目所取得的成果不仅为光束传播行为提供新的认识,而且为为光学相关应用领域的突破提供底层原理的支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

面向工件表面缺陷的无监督域适应方法

面向工件表面缺陷的无监督域适应方法

DOI:
发表时间:2021
4

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

DOI:
发表时间:2017
5

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

DOI:
发表时间:2020

翁晓羽的其他基金

相似国自然基金

1

无衍射光束的研究

批准号:19674073
批准年份:1996
负责人:顾本源
学科分类:A2201
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
2

非线性无衍射光束的设计与特性研究

批准号:11504186
批准年份:2015
负责人:胡毅
学科分类:A2203
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

参数可控无衍射微光束生成理论与技术研究

批准号:61505169
批准年份:2015
负责人:马国鹭
学科分类:F0508
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

非傍轴自弯曲无衍射光束的基本特性及应用

批准号:11304250
批准年份:2013
负责人:王美蓉
学科分类:A2201
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目