基于3D打印技術(shù)高效產(chǎn)生太赫茲艾利光束的研究
在1979年,Berry和Balazs首次在量子力學(xué)薛定諤方程下發(fā)現(xiàn)了不擴(kuò)散的艾利(Airy)波函數(shù),進(jìn)一步考慮到光學(xué)中的傍軸衍射方程跟薛定諤方程有相似數(shù)學(xué)形式,Siviloglou等人在2007年展示了可見光波段下的加速艾利光束。
加速艾利光束有很多有趣的特性,包括在自由空間中沿著曲線傳播并保持無衍射特性,另外,它還有自我恢復(fù)的特性;谶@些特性,艾利光束能夠在多處具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,包括光學(xué)路由,粒子操縱,光子彈,顯微成像和等離子物理等。然而,有關(guān)加速艾利光束的研究大多都集中在可見光頻段,在太赫茲頻段高效產(chǎn)生艾利光束還未曾實(shí)現(xiàn)。 武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室激光與太赫茲功能實(shí)驗(yàn)室劉勁松教授帶領(lǐng)博士研究生劉昌明等人,用一個(gè)0.3-THz的連續(xù)太赫茲源演示了加速太赫茲艾利光束的產(chǎn)生。利用3D打印機(jī)設(shè)計(jì)制作出所需的衍射元件,對(duì)入射高斯基模引入復(fù)雜立方相位分布并作傅里葉變換。他們從實(shí)驗(yàn)和仿真兩個(gè)方面展示了產(chǎn)生的太赫茲艾利光束在自由空間中傳播特性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論仿真十分吻合。加速太赫茲艾利光束有望在新型太赫茲成像系統(tǒng)和抗干擾太赫茲通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 2016年12月04日,該研究成果“3D-printed diffractive elements induced accelerating terahertz Airy beam”發(fā)表在Optics Express (Vol. 24, Issue 25, pp. 29342-29348, 2016)期刊上。該項(xiàng)研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金(11574105, 61475054, 61405063, 61177095),中央高;A(chǔ)研究基金(2014ZZGH021, 2014QN023),武漢應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(20140101010009)的支持。(來源:武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室) ![]() 圖 有限能量的太赫茲艾利光束的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(左邊)和仿真結(jié)果(右邊)。上面一行指的是光束在xz面上的歸一化強(qiáng)度分布。(b)-(e)指的是在圖(a)中虛線位置處的xy面歸一化強(qiáng)度分布。(g)-(j)是對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果。 |
最新評(píng)論
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wangjin001x 2016-12-23 20:29基于3D打印技術(shù)高效產(chǎn)生太赫茲艾利光束的研究
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songjionghui 2016-12-23 22:38厲害啊
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hurrying 2016-12-23 22:51有點(diǎn)激光光束的感覺
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dotwang 2016-12-23 23:35真厲害,謝謝分享