3。3 径向偏振阵列光束的远场光束条件 20

3。4 径向偏振阵列光束聚焦特性研究 22

3。5 数值分析 26

结 论 33

致 谢 34

参 考 文 献 35

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1 引言

1。1 激光的发展

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光是一种自然现象其在生活中的应用也十分广泛。客观世界中我们所看到的丰富多彩的 景象，都是因为我们眼睛可以接受到各种各样的光的信息并在我们的大脑呈现出来。因此光 除了照亮我们的世界外还是搭载信息并使之传输的良好载体。随着人们的继续研究，人们提 出了光的波粒二象性并得到了实验的验证，随后爱因斯坦也提出了受激辐射，这就意味着在 一定的条件下，使粒子不断产生受激辐射产生光子形成连锁反应，接着随着辐射的快速放大 使得辐射的单色性极大的增强得到激光。随后在 1960 年梅曼利用这个理论制造了世界上第一 台红宝石激光器[1]，此后激光进入了飞速发展的时代，现如今激光技术已经应用在生活中的 各个方面，在工业加工、信息通讯、医疗卫生和国防军事等重要领域中都广泛的使用了激光 技术[2]。众所周知，激光的强相干性在一定条件下是一种优点，但在激光大气光通讯、激光 材料表面热处理、激光除敷等领域中，反而高相干性是一种不利条件。高相干性受到大气扰 动影响会产生散斑等现象，这些现象会产生不均匀的光强分布。后来人们发现部分相干光一 种低相干度的激光不会发生这种现象，从而解决了问题。由于部分相干光拥有各个方面的优 势，并且在部分相干光中的径向偏振光在俘获加速粒子、提高分辨率、金属切割等很多方面 有着很好的应用。本文我们将介绍如何通过关联调控产生径向偏振光阵列。

1。2  光场的矢量特性

光矢量的特性即光的偏振，矢量光束的是指在同一时刻不同位置具有不同偏振态的光束，

[3]。与之相比，标量光束的概念就是具有均匀偏振特性的光束。这种区分概念是两者相对比

提出的，因为矢量光束具有非均匀的偏振特性，意味着偏振态分布是空间变化的，这就让其 具有了较多不同的分布，不同的分布具有很多新颖的性质，在科学领域有很深的研究应用价 值。

径向偏振光和旋向偏振光是两种常见的矢量光束同时两者也都是线偏振光，前者的偏振 方向是与半径方向相同，后者的偏振方向是与半径方向垂直，两种矢量光束的横截面上各点 的振动方向相互垂直。不同的偏振方向使得径向偏振光和旋向偏振光经过检偏器之后的形态 各不相同,如图 1 所示,让二者分别通过水平方向的偏振器,径向偏振光会在 90°的方向上消光 变成两束左右轴对称的光束,而旋向偏振光则为 0°，变成两束上下轴对称的光束 ;若偏振器 45°放置,则径向偏振光在 135°的方向上消光变成 45°对称的两束光,而旋向偏振光则在

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45°的方向上消光变成两束 135°对称的两束光;产生这种消光现象是因为径向偏振光和旋向 偏振光的偏振方向在任何一点都是正交的，由于和偏振器相同偏振方向的光才能无损通过， 正交方向上会消光，这就导致了出现图 1。1 中这种通过同一偏振器后会形成互补的光强分布 的新颖的性质。