轴棱锥产生无衍射光束自再现特性的几何光学分析!-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 +’ + $%%( + ， ， ， XE4 )+’ WE )+ K2Y $%%( （ ） %%%0$(%Q$%%(Q+’ %+ Q$+0%+ .IR. SOTUVI. UVWVI. $%%( IF3@ ) SFYD ) UE ) ############################################################### 轴棱锥产生无衍射光束自再现特性的几何光学分析! ! 吴逢铁 江新光 刘 彬 邱振兴 （华侨大学信息科学与工程学院，泉州 #$%$） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $%%’ ( ( $%%’ 由几何光学方法分析轴棱锥产生无衍射光束自再现特性，很好地解释了无衍射光束自再现的形成原理 在菲 ) 涅耳近似条件下，利用菲涅耳衍射理论可以对光传输进行很好地描述；而光束经过障碍物后的很小距离内，菲涅耳 衍射近似条件已不满足，衍射理论不再适合描述光束的传输特性，这时可以利用几何光学分析光束传输特性) 首先 从几何光学角度对轴棱锥产生无衍射光束的自再现特性进行了详细的描述，并对光束传输进行仿真，最后通过实 验验证轴棱锥产生无衍射光束的自再现特性，实验结果与理论分析相符合) 关键词：无衍射光束，几何光学，轴棱锥，自再现 ： ， ， !## *$$+ *$+ *$+, 产生无衍射光束的自再现原理及其光束传输过程一 直没有一个较完整的解释 本文提出一种新的诠释 A 引 言 ) 方法，利用几何光学形象地描述了轴棱锥产生的无 无衍射 光束具有高斯光束及普通光束不 衍射光束经过障碍物的自再现过程 利用光线追迹， BCDDC4 ) ［］ 可以清晰地看到无衍射光束的自再现过程及其形成 曾有的重要特性———重建特性 ，当无衍射光束经 过障碍物会产生畸变，但传输一段距离后，光束将恢 原理，同时我们还给出了多层面微粒的自再现演绎 复其无衍射特性 重建特性在微粒操控和生物医学 过程) ) 工程中具有广泛的应用前景) 利用这一特性，人们在 单束无衍射光中实现了多层面不同位置的微粒