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摘要

首次对无衍射Mathieu光束的自重建特性进行理论和实验研究, 利用Mathieu-Hankel波理论分析了Mathieu光束的自重建机理. 基于菲涅尔衍射积分理论, 推导出了高斯吸收型圆形障碍物部分遮挡后的Mathieu光场重建后的解析表达式, 并数值模拟了无衍射Mathieu光束的经圆形障碍物部分遮挡后光场的自重建过程. 采用柱透镜-轴棱锥组合光学系统产生近似零阶无衍射Mathieu光束, 实验分别验证了轴上和轴外障碍物遮挡时近似零阶无衍射Mathieu光束的自重建特性. 理论模拟与实验结果相符.

关键词:

Abstract

Self-reconstruction properties of the Mathieu beam are studied theoretically and experimentally. By means of the Mathieu-Hankel wave's theory, the self-reconstruction mechanism of Mathieu beam is analyzed. Based on the Fresnel diffraction theory, an analytical expression for the optical field of a Mathieu beam partially blocked by a circular opaque obstacle is derived, and the self-reconstruction process of Mathieu beam is simulated based on the analytical expression. Using a cylindrical lens and an axicon system to generate Mathieu beam, the self-reconstruction properties of the Mathieu beam partially blocked by a circular opaque obstacle on axis and off axis are verified. Experimental results agree well with the theoretical analysis.

Keywords:

作者及机构信息

1.

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 61178015)、福建省科技创新平台计划项目(批准号: 2012H2002) 和泉州市科技重点项目(批准号: 2014Z127)资助的课题.

Authors and contacts

1.

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61178015), the Program of Innovation of Science and Technology of Fujian Province, China (Grant No. 2012H2002), and the Science and Technology Key Project of Quanzhou, China (Grant No. 2014Z127).

参考文献

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施引文献

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