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申请/专利权人：山东理工大学
摘要：一种实现轴向方向长度连续可调光针的方法，涉及光针焦场定制技术领域。包括如下步骤：步骤1，对入射光场进行多次方的偏振调制，以实现偏振分布，并通过调整角向偏振指数产生长度连续可调光针；步骤2，由单个高数值孔径物镜建立紧聚焦光学系统；步骤3，采用Debye矢量衍射积分理论分析步骤2中所建立的紧聚焦光学系统。在本实现轴向方向长度连续可调光针的方法中，通过调整角向偏振指数产生长度连续可调光针，并通过引入紧聚焦光学系统，能够在光轴上产生具有高深宽比和能量集中度的光针分布模式，同时保持了光针模式的长度可调性。通过将入射光束进行五次偏振调制，利用高数值孔径显微物镜实现紧聚焦，从而生成横向偏振光针分布模式。
主权项：1.一种实现轴向方向长度连续可调光针的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，对入射光场进行多次方的偏振调制，以实现偏振分布，并通过调整角向偏振指数产生长度连续可调光针；在步骤1中，任意局域线偏振矢量光束的数学形式为： 其中，A表示光束的振幅分布函数，它描述了光束在横向平面上的强度分布，δ表示偏振分布函数，该偏振分布函数依赖于极径r和方位角φ，并且决定了光束的偏振状态随位置的变化，和分别是沿着x和y方向的单位矢量；在步骤1中，入射光场的偏振分布函数δ表示满足如下条件： 其中，m为角向偏振指数，r为极径，φ为方位角，r0为束腰半径；步骤2，由单个高数值孔径物镜建立紧聚焦光学系统；紧聚焦光学系统的数值孔径NA=0.95；步骤3，采用Debye矢量衍射积分理论分析步骤2中所建立的紧聚焦光学系统；在步骤3中，采用Debye矢量衍射积分理论进行分析，求得焦区电场分布： 其中，k=2πn1λ代表像空间中的波数，i表示虚部单位，ρp、、zp分别为像空间任意一点p在柱坐标系下的三维坐标，f表示高倍数值空间物镜的焦距，Me表示焦场内的偏振矢量，θ表示光束的会聚角，α表示θ的最大值，φ表示方位角，l0表示入射光场在光瞳平面处的相对振幅分布。
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