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入射激光对激光扫描共聚焦显微镜分辨率的影响
被引量:
21
1
作者
肖昀
张运海
+1 位作者
王真
黎发志
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期31-38,共8页
利用点扩散函数(PSF)研究了入射激光的偏振态和光束的束腰直径对激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)分辨率的影响。根据Wolf和Richards的矢量衍射积分,建立了LSCM N-1层界面下的照明PSF模型,对零层和两层界面下的PSF进行了计算分析。结果显示:...
利用点扩散函数(PSF)研究了入射激光的偏振态和光束的束腰直径对激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)分辨率的影响。根据Wolf和Richards的矢量衍射积分,建立了LSCM N-1层界面下的照明PSF模型,对零层和两层界面下的PSF进行了计算分析。结果显示:在零层界面下,圆偏振光入射的PSF在xy平面内关于焦点旋转对称,半峰全宽为0.43μm,x向线偏振光入射时PSF在x、y方向的半峰全宽分别为0.48,0.39μm;在圆偏振光入射的PSF中,高斯光束充溢系数为0,1,2,5对应的半峰全宽分别为0.43,0.47,0.62,1.49μm。在两层界面下,当探测深度为50μm时,圆偏振光PSF的半峰全宽为0.26μm,x向线偏振光入射时PSF在x、y方向的半峰全宽分别为0.28,0.24μm;在圆偏振光入射的PSF中,充溢系数为0,1,2,5对应的半峰全宽分别为0.26,0.28,0.32,0.68μm。以上计算结果表明,和线偏振光相比,圆偏振光在一个方向的分辨率优于线偏振光,在相垂直的另一个方向的分辨率弱于线偏振光,圆偏振光PSF在xy平面内关于焦点旋转对称,得到了较好的成像质量;物镜入瞳直径与激光束腰直径比值越小,LSCM的分辨率越好。
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关键词
激光共聚焦显微镜
矢量衍射积分
点扩散函数
分辨率
偏振态
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职称材料
非傍轴矢量高斯光束
被引量:
2
2
作者
吕百达
段开椋
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2006年第2期127-129,168,共4页
对傍轴近似下的光束传输变换问题进行了广泛的研究。但是,当光束有大的发散角或与波长相比拟的小光斑尺寸时,傍轴近似不再成立。已发展了多种非傍轴方法用以研究非傍轴光束的传输问题。对非傍轴光束的研究方法作了总结,使用角谱表示法...
对傍轴近似下的光束传输变换问题进行了广泛的研究。但是,当光束有大的发散角或与波长相比拟的小光斑尺寸时,傍轴近似不再成立。已发展了多种非傍轴方法用以研究非傍轴光束的传输问题。对非傍轴光束的研究方法作了总结,使用角谱表示法和瑞利衍射积分公式对非傍轴矢量高斯光束的传输作了分析和比较。结果表明,基于瑞利衍射积分公式推导出的非傍轴矢量高斯光束在自由空间传输的解析公式在传输距离远大于波长时是严格的解析结果,并且在有光阑的情况下也是适用的。光束的非傍轴性主要由f参数决定,但当有光阑存在时,截断参数也对光束非傍轴行为产生影响。
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关键词
非傍轴矢量高斯光束
角谱表示法
瑞利衍射积分公式
自由空间传输
光阑
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职称材料
非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射
被引量:
2
3
作者
付文羽
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期777-782,共6页
根据矢量瑞利衍射积分公式,对非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射进行了系统的研究,给出了矩孔衍射的解析表达式,并将非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束矩孔衍射轴上、近场、远场和单缝衍射光场分布,非傍轴离轴矢量高斯光束以及非傍轴矢量...
根据矢量瑞利衍射积分公式,对非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射进行了系统的研究,给出了矩孔衍射的解析表达式,并将非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束矩孔衍射轴上、近场、远场和单缝衍射光场分布,非傍轴离轴矢量高斯光束以及非傍轴矢量高斯光束的自由空间传输作为特例统一于一般表达式中,研究表明,在矩孔衍射中,f参数,截断参数以及相对离轴参数共同决定着光束的非傍轴行为。
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关键词
物理光学
非傍轴离轴椭圆高斯激光束
矢量瑞利衍射积分公式
矩孔衍射
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职称材料
慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
4
作者
赵肇雄
刘勇
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期641-646,共6页
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强。研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏...
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强。研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏振贝塞耳一高斯光束的会聚光场发生偏移和变形,焦平面光强的分布和光轴上的光强峰值都受初级慧差和入射光偏振态的共同影响,偏振态和初级慧差不影响聚焦光场在光轴上的对称分布。
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关键词
物理光学
贝塞耳-高斯光束
Richards—Wolf矢量衍射积分
径向偏振
方位角偏振
慧差
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职称材料
矢量光场对高密光栅Talbot效应的影响
5
作者
李志超
杨虎
《激光杂志》
北大核心
2017年第3期54-57,共4页
基于麦克斯韦方程组,借助矢势理论,经适当推导得出薄理想导电平面衍射光栅的矢量衍射积分公式。在特定偏振光入射下,给出了塔尔博特距离处衍射场强度分布公式。不作可能影响理论结果的近似条件下,分析了严格的积分形式解的意义。在无法...
基于麦克斯韦方程组,借助矢势理论,经适当推导得出薄理想导电平面衍射光栅的矢量衍射积分公式。在特定偏振光入射下,给出了塔尔博特距离处衍射场强度分布公式。不作可能影响理论结果的近似条件下,分析了严格的积分形式解的意义。在无法得到解析解的情况下,采用离散化方法对不同光栅周期条件下第一塔尔博特距离处的衍射场进行了实验模拟,并对相同光栅周期下,更短波长的衍射结果进行模拟。结果表明,当光栅周期在微米量级,小于2倍波长的情况下,塔尔博特现象不再明显,其塔尔博特距离处的强度分布与光栅出射面的强度分布差异很大。同时,在更短波长的条件下,塔尔博特效应依然有效,对微米结构或者更小的结构应用塔尔博特效应可以采用更短波长的电磁波来实现。
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关键词
矢量衍射积分
塔尔博特效应
高密光栅
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职称材料
彗差对线偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
6
作者
赵肇雄
刘勇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期131-134,共4页
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得线偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级彗差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,根据复振幅函数模拟了不同彗差系数下线偏振贝塞耳-高斯光束各分量及总光场在焦平面上的光强分布模式。研究...
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得线偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级彗差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,根据复振幅函数模拟了不同彗差系数下线偏振贝塞耳-高斯光束各分量及总光场在焦平面上的光强分布模式。研究结果表明,初级彗差使线偏振贝塞耳-高斯光束聚焦光场在焦平面的分布由双轴对称变成单轴对称,光强模式发生改变;各分量及总光场的光强模式中的光斑位置随初级彗差系数的增大偏离光轴;大的初级彗差使焦平面出现干涉条纹。
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关键词
物理光学
高数值孔径
贝塞耳-高斯光束
Richards—Wolf矢量衍射积分
线偏振
彗差
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职称材料
离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性
被引量:
1
7
作者
倪波
郭利娜
+1 位作者
吴泳波
唐志列
《华南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第3期75-81,共7页
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍...
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性有着重要的影响,而且,传输距离较远,离轴径向偏振光束的光斑向光轴靠拢,表现出较强的离轴修复能力.这些结论在多束离轴激光束进行光束合成和光束整形的研究中具有重要意义.
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关键词
离轴径向偏振光束
离轴量
f参数
矢量瑞利-索末菲衍射积分
非傍轴传输特性
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职称材料
题名
入射激光对激光扫描共聚焦显微镜分辨率的影响
被引量:
21
1
作者
肖昀
张运海
王真
黎发志
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
北京交通大学理学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期31-38,共8页
基金
中科院苏州生物医学工程技术研究所“一三五”规划重大突破项目(No.Y052031205)
苏州市应用基础研究计划资助项目(No.SYG201128)
文摘
利用点扩散函数(PSF)研究了入射激光的偏振态和光束的束腰直径对激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)分辨率的影响。根据Wolf和Richards的矢量衍射积分,建立了LSCM N-1层界面下的照明PSF模型,对零层和两层界面下的PSF进行了计算分析。结果显示:在零层界面下,圆偏振光入射的PSF在xy平面内关于焦点旋转对称,半峰全宽为0.43μm,x向线偏振光入射时PSF在x、y方向的半峰全宽分别为0.48,0.39μm;在圆偏振光入射的PSF中,高斯光束充溢系数为0,1,2,5对应的半峰全宽分别为0.43,0.47,0.62,1.49μm。在两层界面下,当探测深度为50μm时,圆偏振光PSF的半峰全宽为0.26μm,x向线偏振光入射时PSF在x、y方向的半峰全宽分别为0.28,0.24μm;在圆偏振光入射的PSF中,充溢系数为0,1,2,5对应的半峰全宽分别为0.26,0.28,0.32,0.68μm。以上计算结果表明,和线偏振光相比,圆偏振光在一个方向的分辨率优于线偏振光,在相垂直的另一个方向的分辨率弱于线偏振光,圆偏振光PSF在xy平面内关于焦点旋转对称,得到了较好的成像质量;物镜入瞳直径与激光束腰直径比值越小,LSCM的分辨率越好。
关键词
激光共聚焦显微镜
矢量衍射积分
点扩散函数
分辨率
偏振态
Keywords
Laser Scanning Confocal Microscopy(LSCM)
vectorial
diffraction
integral
Point Spread Function(PSF)
resolution
polarization state
分类号
TH742.9 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
非傍轴矢量高斯光束
被引量:
2
2
作者
吕百达
段开椋
机构
四川大学激光物理与化学研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2006年第2期127-129,168,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(10574097)
国家高技术资助项目(A823072)
文摘
对傍轴近似下的光束传输变换问题进行了广泛的研究。但是,当光束有大的发散角或与波长相比拟的小光斑尺寸时,傍轴近似不再成立。已发展了多种非傍轴方法用以研究非傍轴光束的传输问题。对非傍轴光束的研究方法作了总结,使用角谱表示法和瑞利衍射积分公式对非傍轴矢量高斯光束的传输作了分析和比较。结果表明,基于瑞利衍射积分公式推导出的非傍轴矢量高斯光束在自由空间传输的解析公式在传输距离远大于波长时是严格的解析结果,并且在有光阑的情况下也是适用的。光束的非傍轴性主要由f参数决定,但当有光阑存在时,截断参数也对光束非傍轴行为产生影响。
关键词
非傍轴矢量高斯光束
角谱表示法
瑞利衍射积分公式
自由空间传输
光阑
Keywords
Nonparaxial
vectorial
Gaussian beam
Angular spectrum representation method
Raylcigh
diffraction
integral
s
Free-space propagation
Aperture
分类号
O43 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射
被引量:
2
3
作者
付文羽
机构
陇东学院物理系
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期777-782,共6页
文摘
根据矢量瑞利衍射积分公式,对非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射进行了系统的研究,给出了矩孔衍射的解析表达式,并将非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束矩孔衍射轴上、近场、远场和单缝衍射光场分布,非傍轴离轴矢量高斯光束以及非傍轴矢量高斯光束的自由空间传输作为特例统一于一般表达式中,研究表明,在矩孔衍射中,f参数,截断参数以及相对离轴参数共同决定着光束的非傍轴行为。
关键词
物理光学
非傍轴离轴椭圆高斯激光束
矢量瑞利衍射积分公式
矩孔衍射
Keywords
physical optics
nonparaxial
vectorial
off-axis elliptical Gaussian beam
vector Rayleigh
diffraction
integr
ation
rectangular
diffraction
分类号
TN241 [电子电信—物理电子学]
TN012 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
4
作者
赵肇雄
刘勇
机构
肇庆学院物理系
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期641-646,共6页
基金
广东省科技计划项目(2004B10101015)
文摘
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得矢量偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级慧差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,模拟了不同慧差系数下聚焦光场的纵向分布,以及焦平面和光轴上的光强。研究表明,初级慧差的存在导致矢量偏振贝塞耳一高斯光束的会聚光场发生偏移和变形,焦平面光强的分布和光轴上的光强峰值都受初级慧差和入射光偏振态的共同影响,偏振态和初级慧差不影响聚焦光场在光轴上的对称分布。
关键词
物理光学
贝塞耳-高斯光束
Richards—Wolf矢量衍射积分
径向偏振
方位角偏振
慧差
Keywords
physical optics
Bessel-Gaussian beam
richards-wolf vectorial diffraction integral
radial polarization
azimuthal polarization
primary coma aberration
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
矢量光场对高密光栅Talbot效应的影响
5
作者
李志超
杨虎
机构
山西师范大学物理与信息工程学院
出处
《激光杂志》
北大核心
2017年第3期54-57,共4页
文摘
基于麦克斯韦方程组,借助矢势理论,经适当推导得出薄理想导电平面衍射光栅的矢量衍射积分公式。在特定偏振光入射下,给出了塔尔博特距离处衍射场强度分布公式。不作可能影响理论结果的近似条件下,分析了严格的积分形式解的意义。在无法得到解析解的情况下,采用离散化方法对不同光栅周期条件下第一塔尔博特距离处的衍射场进行了实验模拟,并对相同光栅周期下,更短波长的衍射结果进行模拟。结果表明,当光栅周期在微米量级,小于2倍波长的情况下,塔尔博特现象不再明显,其塔尔博特距离处的强度分布与光栅出射面的强度分布差异很大。同时,在更短波长的条件下,塔尔博特效应依然有效,对微米结构或者更小的结构应用塔尔博特效应可以采用更短波长的电磁波来实现。
关键词
矢量衍射积分
塔尔博特效应
高密光栅
Keywords
vectorial
diffraction
integral
formula
talbot effect
high-density gratings
分类号
TN209 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
彗差对线偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
6
作者
赵肇雄
刘勇
机构
肇庆学院物理系
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期131-134,共4页
基金
广东省科技计划项目(2004B10101015)资助
文摘
利用Richards-Wolf矢量衍射积分公式,获得线偏振贝塞耳-高斯光束经具有初级彗差的高数值孔径系统聚焦后的三维光场复振幅函数,根据复振幅函数模拟了不同彗差系数下线偏振贝塞耳-高斯光束各分量及总光场在焦平面上的光强分布模式。研究结果表明,初级彗差使线偏振贝塞耳-高斯光束聚焦光场在焦平面的分布由双轴对称变成单轴对称,光强模式发生改变;各分量及总光场的光强模式中的光斑位置随初级彗差系数的增大偏离光轴;大的初级彗差使焦平面出现干涉条纹。
关键词
物理光学
高数值孔径
贝塞耳-高斯光束
Richards—Wolf矢量衍射积分
线偏振
彗差
Keywords
Physical optics
High numerical-aperture
Bessel-Gaussian beam
richards-wolf
diffraction
integral
Linearly polarization
Primary coma aberration lobes is
vectorial
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性
被引量:
1
7
作者
倪波
郭利娜
吴泳波
唐志列
机构
华南师范大学物理与电信工程学院
广东技术师范学院电子与信息学院
出处
《华南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第3期75-81,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61178086
11404067)
中国博士后科学基金项目(2015M570473)
文摘
基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性有着重要的影响,而且,传输距离较远,离轴径向偏振光束的光斑向光轴靠拢,表现出较强的离轴修复能力.这些结论在多束离轴激光束进行光束合成和光束整形的研究中具有重要意义.
关键词
离轴径向偏振光束
离轴量
f参数
矢量瑞利-索末菲衍射积分
非傍轴传输特性
Keywords
off-axis radially polarized beams
off-axis coefficient
f parameter
vectorial
Rayleigh-Sommerfeld
diffraction
integral
nonparaxial propagation property
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
入射激光对激光扫描共聚焦显微镜分辨率的影响
肖昀
张运海
王真
黎发志
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
21
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职称材料
2
非傍轴矢量高斯光束
吕百达
段开椋
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2006
2
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职称材料
3
非傍轴矢量离轴椭圆高斯光束的矩孔衍射
付文羽
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
2
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职称材料
4
慧差对矢量偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
赵肇雄
刘勇
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
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职称材料
5
矢量光场对高密光栅Talbot效应的影响
李志超
杨虎
《激光杂志》
北大核心
2017
0
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职称材料
6
彗差对线偏振贝塞耳-高斯光束聚焦场的影响
赵肇雄
刘勇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
0
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职称材料
7
离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性
倪波
郭利娜
吴泳波
唐志列
《华南师范大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016
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