激光与光电子学进展
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中国激光
杂志社
二维艾里光束的自愈特性
杨
斌
覃 亚 丽
刘
鲜
任 宏 亮
薛 林 林
浙江工业大学信息工程学院光纤通信与信息工程研究所
浙江 杭州
摘要
通过数值仿真研究了不同区域被阻挡时无衍射二维艾里光束的自愈特 性
仿真 结 果表明
部分 区 域被阻 挡
时
光束在传输一定距离后能进行自我重构
同时研究了高斯噪声环境下无衍 射二维 艾 里光束 的 自愈特 性
结果
显示
在一定的信噪比下艾里光束经过一定距离的传输后也能够自愈
这种自愈具有 一 定的稳 健 性
艾里 光 束的
自愈特性能够应用于光镊系统
微粒自陷和操控
光无线通信等众多领域
关键词
衍射
艾里光束
自愈特性
数值仿真
中图分类 号
文献标识 码
doi
:
.
/
LOP.
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China
Abstract
Ke
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words
OCIScodes
收稿日期
收到修改 稿日期
网络出版 日期
基金项目
国家自然科学基金
作者简介
杨
斌
男
硕士研究生
主要从事光孤子及非线性光学方面的研究
导师简介
覃亚丽
女
博士
教授
主要从事光孤子及非线性光学
微波通信 及 电磁计 算
信号 处 理等方 面 的
研究
通信联系人
引
言
无衍射光束是一种能够在传输过程中保持不变的局域光波包
其中众所周知 的贝 塞尔 光束 已经 从理 论
和实验角度得到了验证
在量子物理领 域
等
首先 从理 论上推 导 出薛定 谔 方程具 有 无衍射 的 艾里
波包解
由于艾里光束具有无限 能量
因此 不能 进行 实际 验证 和 应用
年
等
首次推 导 出
能量指数截断的艾里光束同样是薛定谔方程的解
并且通过实验验证了艾里光束的无衍射特性
为研究艾
里光束提供了可能
艾里光束具有三大特性
即无衍射特性
自加速特性和自愈特性
无衍射特性表现为光束在自由空间传
输过程中
光束的形状保持不变
自加速特性是其特有的
在传输过程中艾里光束会有横向自加速现象
自
愈特性则表现为在传输过程中遇到障碍物阻挡时
光束通过障碍后仍能重构并进行传输
艾里 光束 的特 性
在近年来被广泛研究
并应用于微粒子操纵
等离子体通道的产生
真空电子束加速
艾里激光器
等