基于偶极子天线辐射反向创建空间球形聚焦光斑

作     者：王俊杰 杨艳芳 何英 李琦 王昆峰 Wang Junjie;Yang Yanfang;He Ying;Li Qi;Wang Kunfeng

作者机构：上海大学理学院物理系上海200444 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第10期

页      面：428-435页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(12274281,61108010) 上海市自然科学基金(16ZR1411600) 

主　　题：物理光学 球形聚焦光斑 偶极子天线 4Pi聚焦系统 

摘      要：与传统的仅能生成光轴方向的球形聚焦光斑不同,本文提出了一种在4Pi聚焦系统中通过反聚焦偶极子天线辐射场产生具有规定空间方向和间距的球形聚焦光斑的方法。该方法是将规定好长度和极化方向的空间偶极子天线置于4Pi聚集系统的焦点处,通过逆问题解析求解出生成球形聚焦光斑的物镜瞳孔面上的输入场。然后使用瞳孔面处的场,并选择合适的偶极子天线长度,就能获得球形聚焦光斑。数值结果表明,创建的球形聚焦光斑的空间方向与设置的偶极子天线的极化方向一致,球形聚焦光斑之间的距离也等于偶极子天线的长度。本文提出的方法比传统方法更灵活,可以创建具有规定空间位置的球形聚焦光斑,这对空间任意位置捕获纳米粒子具有很大的应用价值。