采用2π位相板產(chǎn)生的聚焦中空光束及其原子透鏡.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、該文提出了采用2π位相板法產(chǎn)生聚焦中空光束的新方法.當(dāng)一束準(zhǔn)直的高斯光束通過具有2π位相分布的位相片和一個(gè)薄透鏡時(shí),這將導(dǎo)致在入射高斯光束中心的完全和部分相消干涉效應(yīng),于是在透鏡后就會(huì)形成一束聚焦中空光束(FHB).根據(jù)菲涅耳衍射理論,我們數(shù)值計(jì)算了傍軸近似條件下聚焦中空光束的場(chǎng)分布.發(fā)現(xiàn)在焦平面之前有一個(gè)非常有趣的傳播性質(zhì),即隨著傳播距離z的增加,這一聚焦中空光束的暗斑尺寸(DSS)先從另變大然后再變小,最大的暗斑尺寸的位置在z=-f

2、/2處.當(dāng)選擇較大的入射準(zhǔn)直高斯光束的束腰w<,0>和較短的薄透鏡焦距f時(shí),可以在焦平面上產(chǎn)生一個(gè)很小的DSS(或束半徑R<,0>),甚至可以接近衍射極限.經(jīng)過焦點(diǎn)后,這一聚焦中空光束將以一定的角度發(fā)散,它的DSS會(huì)變得越來越大,光強(qiáng)度變得越來越弱.同時(shí)我們還提出了兩種聚焦中空光束的理論模型,一種是修改的TEM <,01>模式的doughnut光束模型,另一種是寬、窄高斯光束模型.從這兩種擬合的效果來看,在徑向位置-R<,0>到R<,0

3、>的范圍內(nèi),這兩種光束模型與數(shù)值計(jì)算結(jié)果擬合的非常好.該文還討論了這一藍(lán)失諧聚焦中空光束的可能應(yīng)用.由于這一聚焦中空光束在它的焦平面上具有很小的DSS,可以用來聚焦原子束以形成原子透鏡.在焦平面上,聚焦中空光束的DSS越小,光學(xué)勢(shì)越大,相應(yīng)的最佳失諧量δ越大,這對(duì)原子透鏡的性能越有利.因?yàn)檫@不僅容易得到高分辨率的原子透鏡,而且還可以減少在聚焦中空光束中原子的自發(fā)輻射和光子散射效應(yīng).同時(shí)還考慮了各項(xiàng)象差對(duì)聚焦<'85>Rb原子束分辨率的影

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