《數字雙光子干涉、聚焦及其套用》是依託南開大學，由張國權擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：數字雙光子干涉、聚焦及其套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張國權
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
光的相干性和光與物質的相互作用是光學領域的兩大重要基本問題，然而在很大程度上這兩個基本問題是分別獨立地被研究。事實上，從光與物質相互作用的量子理論來看，光場的高階相干性將直接影響光與物質的非線性相互作用。在本項目中，我們將首先研究光場的相位擾動對於雷射等經典光場的高階相干性的調控作用，以實現突破傳統光學衍射極限的多光子干涉和雙光子聚焦效應；並借鑑數字全息技術的相關概念和方法，利用空間光調製器和電光調製器實現對多光子干涉和雙光子聚焦效應的數位化調控；進一步研究雙光子聚焦效應對光與物質相互作用的影響，探索實現光與物質非線性相互作用增強的新途徑。這些結果不僅對深入認識光的相干性和光與物質相互作用具有重要的基礎理論意義，而且在超高空間分辨微細加工、精密測量以及高靈敏度探測等方面具有重要的實際套用價值。
結題摘要
光的相干性和光與物質的相互作用是光學領域最為重要的兩個基本問題，兩者之間存在內在的關聯。本項目主要研究了光場的相位擾動對於雷射等經典光場的高階相干性的調控作用。研究利用空間光調製器實現對多光子干涉和雙光子聚焦效應的數位化調控。研究雙光子聚焦效應對光與物質相互作用的影響，探索光與物質非線性相互作用增強的新途徑。項目執行期間取得了如下主要成果：（1）闡明了光源的相位擾動對於其多光子干涉效應的作用和影響，提出了多個光源相位擾動方案實現了對光場相干性的有效調控。（2）搭建了基於相位型空間光調製器的光波時空相位擾動實驗裝置，發展了基於空間光調製器的數位化多光子干涉調控技術，用於數位化調控入射雷射等經典光源的波前空間分布和時間擾動變化，從而達到對光場相干性質的數位化調控。（3）基於空間光調製器的數位化調控技術，設計了隨機相位光柵、相位關聯多模光源和反相型相移光柵結構等，實現了一階和二階超分辨干涉效應；設計了同時具有透鏡功能和模式相位關聯的相位板，實現了具有海森堡空間解析度極限的遠場二階關聯成像。（4）設計了狹縫寬度啁啾調製的隨機相位光柵，實現了雙光子聚焦效應，並進一步研究了其光學非線性增強效應。上述成果在光信息與圖像處理、光學非線性增強、超高空間分辨微細加工、精密測量以及高靈敏度探測等方面有潛在的套用。
