《強聚焦構造光束的光場調控與力學效應》是依託華僑大學，由陳子陽擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：強聚焦構造光束的光場調控與力學效應
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳子陽
- 依託單位：華僑大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相位、偏振和相干調製的光束被稱為構造光束，關於該光束的研究是最新的研究熱點之一。構造光束經過大數值孔徑透鏡聚焦後有許多獨特的性質：例如更小的聚焦光斑，更強的縱向分量，動量之間的轉換以及特定的光強分布（如球狀亞波長光斑）等，因此在光操控等領域具有重要的套用價值。本項目擬研究構造光束經過大數值孔徑透鏡的聚焦特性，主要研究聚焦場中的光學特性以及光學力，通過調製構造光束的相位、偏振和相干等參量，調控聚焦場的光強分布，偏振分布等；並研究這些參量對光學力的影響，通過調節相關參量實現可控的光學力，並將其初步套用於光操控實驗。此外，本項目還將對新型的光學力學效應，如光拉力以及光扭矩等展開研究，利用構造光束的特性實現這些新型的光學力，並通過改變構造光束的偏振、相位分布等，使得這些新型的光學力強度更強更穩定。這些研究對於光學微機械，生物醫學，量子物理，凝聚態物理等領域，具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
相位、偏振和相干調製的光束被稱為構造光束，關於該光束的研究是最新的研究熱點之一。構造光束經過大數值孔徑透鏡聚焦後有許多獨特的性質：例如更小的聚焦光斑，更強的縱向分量，動量之間的轉換以及特定的光強分布（如球狀亞波長光斑）等，因此在光操控等領域具有重要的套用價值。 在本項目中，我們主要研究內容包括：構造光束的產生；構造光束經大數值孔徑透鏡的聚焦性質和光學力；基於構造光束的光學操控；構造光束在大氣湍流中的傳輸性質；光束經過散射介質的光場調控。重要研究成果包括：在實驗上產生兩種特殊相干度分布的新型部分相干光束，理論上預測了一種新型雷射腔模式。研究了具有多重調製的構造光束經過大數值孔徑透鏡的聚焦，獲得了長距離無衍射亞波長光學結構；發現了脈衝光束在焦點附近的光速變慢和脈衝壓縮現象。實驗上利用一種新型構造光束穩定地捕獲了微米尺度粒子，理論上發現了同時具有多種調製的構造光束可以同時捕獲多個粒子，發現了橢圓偏振光束可以讓粒子產生自旋角動量。實驗上驗證了構造光束可以有效抑制光束在大氣湍流中的閃爍現象。實驗上將光束經過散射介質所形成的散斑場調製為聚焦光斑。本項目的研究成果對於雷射加工，雷射的微操控等眾多套用具有重要意義。在這一系列的研究工作中，我們一共發表了19篇學術論文，其中SCI收錄論文14篇，包括SCI二區刊物論文5篇，另有EI收錄論文5篇。截止目前，論文被SCI引用38篇次。此外，還培養了1名博士研究生和4名碩士研究生。參加了國際會議CIOP2016，並做了分會特邀報告，參加了2015年中國光學學會年度學術會議，並做了學術報告。
