基于光束空間與時(shí)間特性調(diào)制技術(shù)的超衍射極限結(jié)構(gòu)光研究.pdf

1、納米科技是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)力量，極大的促進(jìn)了物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物以及材料等眾多領(lǐng)域的研究與發(fā)展。光波具有穿透性好、非接觸、高靈敏以及操作靈活等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)納米制備、表征以及操控的重要手段。
　　具有超衍射極限尺寸的空間結(jié)構(gòu)光在遠(yuǎn)場(chǎng)超分辨成像、光鑷、微納米加工等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。本文基于偏振光的相位調(diào)制原理，結(jié)合光學(xué)實(shí)驗(yàn)與光場(chǎng)數(shù)值模擬開展了在空間生成具有超衍射極限尺寸的空間結(jié)構(gòu)光的研究。首先設(shè)計(jì)了一種兼?zhèn)渲行膱A形π與

2、渦旋形0-2π相位板特點(diǎn)的新型相位板并加工了實(shí)驗(yàn)所需的中心圓形π相位板;其次，通過實(shí)驗(yàn)研究了在高數(shù)值孔徑系統(tǒng)中新型相位板調(diào)制圓偏振高斯光焦點(diǎn)處空間結(jié)構(gòu)光的形貌。
　　最后，基于矢量衍射積分理論，通過數(shù)值模擬得出了一種具有超衍射極限尺寸、且同時(shí)呈現(xiàn)中心對(duì)稱與軸對(duì)稱的空間結(jié)構(gòu)光，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度符合。另外，還對(duì)新型相位板調(diào)制其他偏振態(tài)激光光束的有效性進(jìn)行了研究，包括制線偏振光、徑向偏振光以及角向偏振光。結(jié)果表明，圓、線、徑向與角