朱厚飞,姜利平,刘玲玲,王海凤（上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093）

一种基于切趾波带片产生局域空心光束的新方法

朱厚飞,姜利平,刘玲玲,王海凤
（上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093）

根据相移切趾器原理设计了七环π相移切趾波带片,准直光束经波带片与透镜聚焦后产生局域空心光束。理论上根据标量衍射理论研究局域空心光束的光场分布,并对其光强分布进行仿真,证明光束的三维“密闭性”。实验中基于空间光调制器与透镜相位得到暗斑最大半径为50.4μm的局域空心光束,且光强为零,其实验结果与理论分析基本吻合。

相移切趾器；局域空心光束；空间光调制器；透镜位相

引 言

随着激光技术的发展及激光应用领域的扩展,新型光束的产生与研究一直是热点研究领域。局域空心光束指的是光强为零或光强较小的区域的四周被光强较大的光场包围的特殊光束,它像一个特殊的“密闭容器”,也被称为“瓶状光束”（bottle beam）［］。局域空心光束在微观粒子操控［2］、激光导管［3］、光镊［4］及光学扳手［5-6］等方面具有广泛应用,因此有关局域空心光束的产生方法一直是众多学者关注的焦点。

目前,产生局域空心光束的方法有很多,如高斯光束与拉盖尔高斯光束干涉法［1］、端面抽运固体激光器法［7-8］、轴棱镜法［9］、莫尔条纹法［10］和散斑图法［11］等。但这些方法转换效率低,且产生的暗斑区域光强不够小。为了解决这一问题,本文提出一种基于切趾波带片［12-14］产生局域空心光束的新方法,并得到暗斑最大半径为50.4μm的局域空心光束。……