《矢量光束的動態調控及其焦場設計》是依託南京大學，由丁劍平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：矢量光束的動態調控及其焦場設計
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁劍平
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非均勻偏振矢量光束由於其豐富的物理性質和效應以及極具潛力的套用前景正受到人們的極大關注。本項目探討任意偏振分布的矢量光束的性質和生成方法，研究這類光束的聚焦特性、光學效應和在光學微操縱中的套用。重點研究以下幾方面的問題：研究產生非均勻偏振矢量光束的新途徑和實驗系統；研究矢量光束進行相位和偏振動態控制的方法；研究通過對矢量光束的相位和偏振調控獲取特定形態的焦場的方法、快速焦場設計算法及其實驗系統；發展新的分析理論和計算方法以及測試技術，用於表征和測定矢量光束及其焦場的時空演化和結構特性；研究矢量光束的聚焦場中的偏振態性質以及幾何相位分布規律，通過入射光參量的調節控制焦場中幾何相位；建立基於矢量光束的多功能全息光鑷系統，通過對微粒的光學微操縱尋找矢量焦場中存在幾何相位梯度力的證據。
結題摘要
本課題研究了具有任意偏振分布的矢量光束的性質和生成方法、物理新效應及其在光學微操縱中的套用，取得了多項創新研究成果，主要成果主要包括：（1）提出了產生非均勻偏振矢量光束的新方法，實驗生成了偏振和相位獨立動態調控的矢量光束；（2）提出了利用入射光的偏振矢量調控聚焦場分布的新構想，可對焦場分布進行最佳化設計；（3）在入射光偏振調控的基礎上進一步引入相位調控，增加了矢量焦場設計的自由度；(4)研究了光場的軌道－自旋相互作用的新效應，發現可通過渦旋相位實現焦場中自旋角動量流的分裂；（5）分析了聚焦的Airy光束的傳輸特性，運用聚焦的Airy光束實現了微粒的光捕捉和操縱；（6）提出了新的三維焦場疊代設計方法，通過入射光的相位調製構造具有特殊結構的三維焦場，實現了微粒的三維光捕捉和操縱。（7）提出了新的多重剪下干涉技術，可以消除相位重建時的頻譜缺失問題，實現了光場相位的高精度檢測。
