界面对矢量光束超分辨聚焦和焦区光斑整形影响研究

项目名称： 界面对矢量光束超分辨聚焦和焦区光斑整形影响研究

项目编号： No.11404237

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张荣

作者单位： 太原理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 矢量光束是指在横截面上具有空间变化的偏振分布的光束。研究发现，矢量光束可实现超衍射极限聚焦，同时还可进行焦区光斑整形，实现光针、平顶、三维光学围栏等特殊光强分布。矢量光束这些奇特聚焦特性在很多领域具有巨大应用价值，如光刻，光存储，激光微纳加工，光镊等。目前理论研究主要集中于探索在均匀介质中如何用矢量光束实现超分辨聚焦和焦区光斑整形。但在矢量光束实际应用中，经过两种不同折射率介质形成的界面聚焦是常见情形。受两种介质折射率差异特性影响，以及界面相对几何焦点位置的影响，矢量光束紧聚焦特性将和均匀介质情况显著不同。本项目拟研究界面两侧介质折射率差异特性，界面位置，数值孔径，振幅光阑遮光比等因素对矢量光束超分辨聚焦特性的影响，特别当光束从光密介质向光疏介质超分辨聚焦时，倏逝波对光斑尺寸影响规律。同时，还开展界面对矢量光束焦斑整形影响研究。项目研究结论可为矢量光束紧聚焦实际应用提供更确切理论指导。

中文关键词： 矢量光束；光学超分辨聚焦；聚焦光斑整形；矢量衍射理论；杂化偏振矢量光束紧聚焦特性

英文摘要： Vector beams are those beams that have space-variant polarization distributions. It is found that vector beams can be focused by a high NA lens to a spot size beyond the diffraction limit, meanwhile they can also be used in the area of focus shaping, real

英文关键词： vector beams；optical super-resolution focusing；focal spot shaping；vector diffraction theory；tight focusing properties of hybrid vector beams