声明
1绪论
1.1新型结构光束
1.1.1谐振腔内的光束
1.1.2无衍射光场
1.1.3Airy光束
1.2基于角谱衍射理论表征光束的传输
1.2.1标量角谱衍射理论
1.2.2矢量角谱衍射理论
1.3基于几何光学表征光束传输的意义
1.4本文主要研究内容
2现代几何光学
2.1高频光波的几何光学近似
2.2光线管道模型
2.3几何光学的哈密顿力学形式
2.4几何光学到波动光学的过渡
2.5光波场的相-空间分析与几何光学
2.6柔性单元稳定聚集(SAFE)模型
2.7本章小结
3基于光线管道模型的光束表征
3.1非傍轴基模高斯光束
3.1.1扁椭球坐标系下的高斯光束
3.1.2直母线模型
3.1.3沿直母线传播的振幅
3.1.4沿直母线传播的相位
3.1.5傍轴条件下的直母线模型
3.1.6模拟结果与讨论
3.2远离焦散线区域的Airy光束
4基于SAFE模型的复杂结构光束表征
4.1棱锥产生的无衍射光束
4.2自加速光片的设计与传输表征
4.3急剧自聚焦光束的设计与传输的表征
4.4基于光线庞加莱球表征梅花形结构光束
4.4.1庞加莱球与椭圆光线轨道
4.4.2庞加莱球面路径与PED投影路径
4.4.3束腰面上光场计算
4.4.4梅花结构光束的传输特性
4.5本章小结
5基于四元数的空间光线追迹
5.1四元数与旋转
5.2光线在界面的折射与反射追迹
5.3本章小结
6基于几何光学的球形颗粒所受光阱力的理论模拟
6.1单根光线产生的光力
6.2强聚焦基模高斯光束的光阱力
6.2.1椭球微粒受到的光阱力
6.2.2球差对捕获效率的影响
6.3Airy光束的光阱力
6.4本章小结
7基于光线追迹的差分显微成像
7.1模拟实验
7.2洋葱表皮差分成像结果
7.3本章小结
8总结与展望
8.1论文总结
8.2工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间学术成果
综述:光波的光线表征
