花瓣型波带片的紧聚焦光斑形貌操控

紧聚焦条件下的光场调控技术,在激光加工、光学微操控和光学超分辨显微等领域有着重要的应用价值。本文基于德拜-沃尔夫衍射理论的三维傅里叶变换形式,给出了一种设计花瓣型波带片的公式。花瓣形光斑的中心透过率公式与花瓣的频率,径向位移参数以及高数值孔径轴向移动距离有关。通过此公式可以设计不同参数的花瓣型二元相位波带片。本文研究了花瓣型波带片在紧聚焦场下的光场分布。通过数值模拟研究发现,当花瓣频率数确定时,改变轴向位移参数和径向位移参数,可以调控聚焦光斑的轴向移动位置。同时,还发现当径向位移和轴向位移不变时,花瓣频率的变化导致产生了特殊形貌的光斑和超衍射极限的多焦点光斑。这些聚焦光斑有望在超分辨衍射成像、粒子操控方面具有一定的应用价值。