多边形艾里激光束特性研究开题报告

1、.浙江师范大学行知学院本科毕业设计( 论文 ) 开题报告专业学院行知学院专业光信息科学与技术学生姓名李铭强学号08626116指导教师任志君职称副教授合作导师职称论文题目多边形艾里激光束特性研究一、选题背景和意义无衍射光束是有 J.Durning 等人与 1987首次提出。它以独特的性质（传输中保持光强分布不变，中心光斑小，光强高度集中）引起人们的关注。随着近几十年来科学技术的发展，许多领域当前的技术已无法满足人们对科学研究的探求，他们希望能有更快速、更直接、更深入的一种方式来满足各方面的需求。在光学技术不断发展的时代，无衍射光束渐渐被人们所重视，特别是在光学微操作、纳米科技、以及生命科学中都

2、有着重要的应用。但由于技术上的问题，无衍射光束的利用要实现大众化还存在着很多困难， 而当前科学技术的日新月异更应提出一种新型的传输媒介来满足人们的需要。通过无衍射光束来完成对信息的传输，让无衍射光束的焦深达到无限长，是当前科学研究的一个热点。二、国内外研究现状、发展动态自无衍射光束被提出以后，它的传输特性引起了国内外的广泛关注。1996年MacDonald et al阐明了无衍射光束的自愈特性，即当无衍射光束的饱和点被挡住时，外围光环在障碍物前后附近位置使饱和点重现； 1998年Bouchal et al 研究了无衍射光束在自由空间传输中的再现； 2002年 Garees-Chavez et

3、al 将无衍射光束的重建特性用于同时操作在多平面的粒子； 无衍射光束的自愈在非线性光学中也得到了广泛的应用。国内对无衍射自愈光束参量的可调性上也做了研究，采用衍射理论研究了用轴棱锥法实现的无衍射光束聚焦后的重建现象，并对重建后的光强分布进行了数值模拟，使它在应用上能够更为全面。;.三、研究的内容及可行性分析（一）基本内容1. 导论1.1中国对无衍射光束的研究现状1.2研究的背景、目的和意义2. 艾里激光束的传输特性研究2.1艾里激光束横向加速特性的研究2.2艾里激光束在传输中无衍射的特性2.3艾里激光束自我重建特性的研究3. 多变形艾里激光束的实现条件及干扰因素 3.1 相位板的设计原理3.2

4、多变形艾里激光束突变原理3.3噪声的影响4. 提出一些改进建议5. 总结（二）可行性分析1. 光路准直的分析2. 平行光分析3. 光调制器对相位图的模拟分析4.CCD接受信息的成像质量分析5. 完成艾里激光束各项特性研究的分析6. 多边形艾里激光束突变原理分析;.四、论文拟解决的关键问题及难点想要实现无衍射光束的焦深无限长还只能说是一种理想的状态。当前我们也只能在有一定距离的焦深的状态下来完成研究。一些相位图在经过光调制器处理后光束中所携带的拓扑信心明显产生了突变。艾里激光束在经过1/2 玻片过滤后，CCD所接受到的信息仍然存在着一定的噪声，导致所得到的结果存在着一定的干扰因素。五、研究方法与

5、技术路线重点解决相位图在光调制器处理后会产生的突变现象，通过查阅相关的参考书籍以及期刊，对搜集到的信息进行总结，归纳，联系拓扑学，在网络中查找相关文献，准确的了解所遇到的困难。在此基础上，了解国内外在这些问题上的最新研究情况与发展动态。把拓扑和突变两个概念联系起来，了解相互之间的关系，两者会产生什么样的影响。最后，在指导老师的帮助下，和同学们对研究做出一个完善的结果。六、论文的进度安排开题报告阶段（ 11 月 4 日 12 月 25 日）在这段时间里，首先对所研究内容要有一个初步的认识，主要通过查阅国内外文献来搜集所需要的信息。从而更清晰的掌握研究内容，并对研究内容中所需要突破的有一个大概的了

6、解。论文动笔阶段（ 1 月中旬 3 月中旬）在实验室做更深入的研究，对实验中所遇到的问题结合之前所搜集的资料，突破各个难点。并初步构思论文的框架，完成论文初稿。论文修改阶段（ 3 月初 3 月 21 日）在导师的指导下及同学的帮助下对论文做修改，完成定稿。论文答辩阶段（4 月中旬）对所研究的内容有完善的了解， 准备答辩的内容。;.七、主要参考文献1 DURNIN J ,MICEL I J J,EBERL Y J H. Diffractive-freebeamsJ.phys RevLett,1987,58(15):1499-1501.2MACDONALD R P , BOOTHROYD S A

7、, OKAMOTO T, et al . Interboard optical dataDistribution by Bessel beam shadowingJ.Opt Commun,1996,122(5):169-177.3BOUCHAL Z, WAGNER J, CHLUPM. Self-recon struction of a distorted nondiffractingBeamJ .opt commun ,1998 151(4):207-211.4GARCES-CHAVEZ V , McGLOIN D , MELVILLE H. Simultaneous Mocro-manip

8、ulation inMultiple planes using a self-reconstructing light beamJ.Nature,2002 ,419(3):145-147.5 雷铭，姚保利， 用三光束干涉模型解释锥镜产生类贝塞尔光束J.光子学报 .2006，35（ 1）：146-148.6 高曾辉， 吕百达 . 非傍轴贝塞尔 - 高斯光束在自由空间的传输J.光子学报， 2005,34（ 11）：1732-1735.7Grier D G. A revolution inoptical manipulationJ.Nature， 2003,424:810-816.8MacDonal

9、d M P， patersonL ， Volke-Sepulveda K， et al. creation and manipulationOf three-dimensional optically trapped structuresJ. seience， 2002.296:1101-1103.9 季小玲， 吕百达。 聚焦贝塞尔 - 高斯光束的焦开关效应 J.强激光与粒子束， 2005,17 （ 3）：347-350.10ARL T J ， GARCES-CHAVEZ V,SIBBET T W, et al. Optical micromanipulation usinga Bessel light beamJ. Opt Commun， 2001,197 （239-245） .11MANZ T ， SCHWARZ U T, MAX MAIER. Stimulated Stokes andante-Stockes RamanScattering in liquid acetonewitha B