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《貝塞爾光束的應(yīng)用.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、DOI:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.1997.01.001第1期光學技術(shù)No.11997年1月OPTICALTECHNOLOGYJan.1997貝塞爾光束的應(yīng)用蔣志平陸啟生劉澤金趙伊君(國防科技大學應(yīng)用物理系,長沙410073)摘要:本文對文獻中提出的貝塞爾光束的可能應(yīng)用作了較全面的分析和評述,包括在能量傳輸、激光打孔、精密準直、小物體的測量、非線性光學、導航和測距、條形碼讀出、帶電粒子加速中的應(yīng)用,我們的分析表明,貝塞爾光束的許多提議中的應(yīng)用實際上是不成立的,如能量傳輸、激光打孔
2、、非線性光學和導航等,對帶電粒子的加速問題作了修正。關(guān)鍵詞:貝塞爾光束能量傳輸激光打孔精密準直小物體測量、非線性光學、導航和測距、條形碼讀出、帶電粒子加速ApplicationsofBesselbeam:areviewJiangZhipingLuQishengLiuZejinZhaoYijun(DepartmentofAppliedPhysics,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,410073China)Abstract:Theproposedap
3、plicationsoftheBesselbeam,includingenergytransportation,laserdrilling,precisionalignment,measurementofsmallparticle,nonlinearoptics,guidanceandranging,barcodereading,andtheaccelerationofthechargedparticles,areanalyzedandreviewedthoroughly.Ouranalysesshowth
4、atmanyoftheproposedapplicationsareunfeasible,e.g.,energytransportation,laserdrilling,nonlinearopticsandguidance.TheuseofBesselbeamintheaccelerationofchargedbeamiscorrected.Keywords:Besselbeam,energytransportation,laserdrilling,precisionalignment,measuremen
5、tofsmallparticle,nonlinearoptics,guidanceandranging,barcodereading,accelerationofchargedpar-ticles.一、引言免走不必要的彎路。1986年Durnin提出所謂的無衍射光束全面列出討論貝塞爾光束的文章是不現(xiàn)實[1]——貝塞爾光束,在光學界掀起貝塞爾光束的,我們只列出了幾篇有代表性的、或本文要用熱,至今已有上百篇文獻談到貝塞爾光束的傳到的討論其傳輸特性、產(chǎn)生的文章,而盡可能全[2-19]輸性質(zhì)、產(chǎn)生和應(yīng)用。在這些文獻
6、中討論傳輸性面地列出提到應(yīng)用的文章。在這些星星點質(zhì)、產(chǎn)生的文章占了絕大部分,討論應(yīng)用的文章點地談到貝塞爾光束可能應(yīng)用的文章中,R.較少,實際的應(yīng)用報道更少,與貝塞爾光束熱形[8]M.Herman、T.A.Wiggins和L.C.Laycock、成很大的反差。貝塞爾光束與高斯光束等的傳[13]的文章有較多的應(yīng)用提議,前S.C.Webster輸特性有很大的不同,其奇異的特性引起人們者有若干建議,而后者有較詳細的設(shè)想,值得特很大的興趣,但是它是否有生命力要看它的應(yīng)別指出。用前景。本文意在對文獻中提出的可能應(yīng)用作二
7、、貝塞爾光束的傳輸特性較全面的分析和評述,通過仔細的分析后我們由于篇幅的限制,不能詳細介紹貝塞爾光將得到許多出人意料的結(jié)果。本文的工作將使束的傳輸特性,但為下面的討論方便,將有限束我們對貝塞爾光束有一個全面、客觀的評價,避[8]寬貝塞爾光束傳輸特性簡單地歸納如下:1.2第1期蔣志平等:貝塞爾光束的應(yīng)用存在一個寬度很窄的中心光斑,能在很長的距的光才能通過孔本身,它們的振幅分布幾乎一離zmax內(nèi)基本保持不變(與同樣尺寸的高斯光樣,傳輸特性當然也是一樣的。因此用貝塞爾光束相比);2.有許多旁瓣,構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu);3.
8、在束打的孔決不會比高斯光束好多少,貝塞爾光很大的范圍zmax內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的尺度不變;4.在束的優(yōu)點是有較大的焦深,但是以犧牲能量利范圍zmax內(nèi)強度分布可控制;5.具有高度的方用率為代價的。詳細討論見[17]。向性;6.不存在幾何意義上的陰影,陰影長度很小;7.如果貝塞爾光束是被硬邊光闌截斷的,則在距離zmax內(nèi)軸上光強分布是振蕩的,z小時是高頻低幅振蕩,z靠近zmax時是低頻高幅振蕩;8.在距離zmax之后是環(huán)狀
