部分相干复宗量厄米-高斯光束捕获两种类型粒子

基于互谱密度函数和瑞利散射理论,推导了聚焦部分相干复宗量厄米-高斯光束的光强分布和作用在瑞利电介质球上辐射力的解析表达式,并进行了相应的数值计算。结果表明:当横向相干长度较大时,聚焦部分相干复宗量厄米-高斯光束具有空心光束的轮廓,空心的尺寸随着光束阶数的增加而增大;随着相干度的逐渐减小,聚焦部分相干复宗量厄米-高斯光束逐渐转化成高斯光束,光强的峰值随着光束阶数的增加而减小。通过改变光束的相干度,选择合适的光束阶数、光束腰宽及透镜的焦距长度,可实现对折射率不同的两类粒子的大范围、稳定捕获,所得结论对光学捕获具有一定的理论参考价值。     

厄米-双曲余弦-高斯光束的束腰宽度

从二阶矩定义出发,推导出了厄米双曲余弦高斯光束束腰宽度的解析表达式,作为特例给出了厄米余弦高斯光束、双曲余弦高斯光束、余弦高斯光束及厄米高斯光束束腰宽度的表达式;进行了数值计算及分析。     

厄米-高斯光束通过失调光学系统的变换和偏心厄米-高斯光束

使用广义惠更斯 菲涅耳衍射积分 ,增广矩阵和Wigner分布函数方法 ,研究了厄米 高斯光束通过失调一阶ABCD光学系统的传输特性。证明了在失调光学系统的作用下 ,厄米 高斯光束不保持封闭性。失调一阶ABCD光学系统的作用使出射光束变为更一般的具有偏心性质的厄米 高斯光束 ,称其为偏心厄米 高斯光束 ,通常的偏心高斯光束可看作本文研究的偏心厄米 高斯光束的特殊情况     

厄米-高斯光束通过光阑-透镜系统的聚焦特性

使用Collins公式研究了厄米高斯光束通过光阑透镜分离光学系统的聚焦特性。利用数值计算详细分析和说明了偶数模厄米高斯光束的轴上光强分布和焦移。分析得出,选择恰当的光束和光学系统参数可引起焦移相反或无焦移。特别是对于TEM22模厄米高斯光束,在几何焦面两边存在两个相等的轴上光强极大点,故存在两个符号相反的焦移。     

一种产生平顶光束的新方法:厄米-高斯光束的合成

提出了用多束厄米-高斯光束相干合成产生平顶光束的方法。借助Wigner分布函数和强度矩方法推导出在普遍情况下合成光束M^2因子和K参数的解析公式。研究结果表明，通过适当选取厄米-高斯光束的参数，在某一传输平面可以得到平顶的光强剖面。给出了数值计算例以说明合成平顶光束的特性。     

厄米- 高斯光束通过双矩孔的传输特性

基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和,研究厄米- 高斯光束通过双矩孔 的传输特性,用Collins公式分析,用Matlab进行一些数值模拟。表明:传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他孔、光束和多光束,本研究对控制光束和光学系统设计是十分有用的。     

厄米- 高斯光束通过双矩孔的传输特性

基于硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和，研究厄米-高斯光束通过双矩孔的传输特性，用Collins公式分析，用Matlab进行一些数值模拟。表明：传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距密切相关。其结果可推广到其他孔、光束和多光束，本研究对控制光束和光学系统设计是十分有用的。     

厄米-高斯光束在饱和非线性介质中的传输特性

为了研究厄米-高斯光束在光折变饱和非线性介质中的传输特性,采用有限差分方法数值求解了光波演化方程,理论分析了厄米-高斯光束的传输特性。结果表明,1维1阶、2阶和3阶厄米-高斯光束在光折变非线性介质中传输时,在合适的非线性条件下,均可以形成呼吸模式的孤子;随着非线性的加大,厄米-高斯光束的光场分量之间的相互分离趋势将逐渐变弱,同时,每个光场分量的振幅起伏效应会更加明显;改变厄米-高斯光束的入射位置、入射角度对其传输特性没有影响;2维厄米-高斯光束的传输特性和1维情况是类似的。厄米-高斯光束的这些特性在光开关领域有一定的应用前景。     

厄米- 高斯光束通过硬边光阑的自由传输特性

应用Collins公式和硬边孔函数能拓展成一组有限复高斯函数的和的方法，研究得出厄米-高斯（Hermite—Gaussin）光束通过硬边光阑自由传输特性的近似解析解。最后，用Matlab软件进行一些数值模拟。研究和模拟结果表明：自由传输特性与光束的参数、光学系统的参数、孔的大小和孔的间距均密切相关。其结果可推广到其它光阑，并对控制光束和光学系统设计具有一定的参考价值。     

厄米-高斯涡旋光束形成的合成光涡旋及演化

对两束平行、离轴厄米-高斯(H-G)涡旋光束在束腰面形成的合成光涡旋(OV)及其演化特性做了研究.结果表明,合成光涡旋的数目、位置和净拓扑电荷不仅与控制参数,包括相对相位、振幅比、束腰宽度比和离轴参数有关,也与H-G涡旋光束的模式结构有关.适当改变控制参数和模式以及在自由空间演化中,会出现合成光涡旋的移动、产生和湮灭,并且拓扑电荷不总是守恒的.特别是,对TEM00和TEM01模涡旋光束形成的合成光涡旋,当改变相对相位时拓扑电荷也不守恒.所得结果对合成光涡旋的控制和应用是有用的.     

用于三维像散厄米-高斯光束对称化的新型光学系统

基于矩阵合成和分解理论,提出了可将三维像散厄米高斯光束变换为对称拉盖尔高斯光束的两种新型光学系统,并以数值计算例加以说明。     

Si MOSFET fabrication using focused ion beams

Submicrometer focused ion beams have been used both for the maskless ion implantation of p-channel depletion-mode Si MOSFET's and for the gate lithography of n-channel enhancement-mode Si MOSFET's. B-Pt and Au-Si liquid-metal-alloy ion sources were utilized in a single-lens focusing column for the implantation and lithography steps, respectively. An 800-Å-thick Al stopping layer was used at the target to separate the lighter ions from the heavier ion species in the beams. Reasonable dc electrical characteristics were measured for the chosen device process parameters.     

微加工中的聚焦离子束直接写入技术

概述了聚焦离子束直接写入、离子研磨、离子注入及离子沉积技术。介绍了利用聚焦离子束技术在镀金硅片上研磨出的图案及制作出的各种纳米结构。聚焦离子束诱导沉积技术为将在各种科学工程领域应用的多种微结构的实现提供了可能,如聚焦离子束真空封装技术,它可被用来真空封装MEMS器件。     

色散透镜系统中宽带厄米-高斯光束的焦移

为了了解带宽对厄米-高斯光束的聚焦特性和焦移的影响，采用衍射积分推导了TEM₁₁模和TEM₂₂模厄米-高斯光束通过受光阑限制色散透镜的传输公式，并利用数值计算对聚焦光强分布进行了研究，分析了带宽对两种模式焦移的影响。结果表明，TEM₁₁模和TEM₂₂模厄米-高斯光束的焦移量都会随带宽增大而增大，但两者的大小依赖相对带宽；当相对带宽小于0.25时，TEM₂₂模焦移量大于TEM₁₁模焦移量，然而相对带宽大于0.25时，后者会稍大于前者；带宽变化使TEM₂₂模轴上光强主极大和次极大发生消长，从而引起轴上光强极大位置发生跃变。该研究结果对宽带厄米-高斯光束的应用具有一定的参考价值。     

Spectral anomalies of diffracted Hermite-Gaussian beams in the neighborhood of focus

The spectral behavior of spatially coherent polychromatic Hermite-Gaussian (H-G) beams focused by an aperture lens is studied by using the propagation law of the cross-spectral density function. An analytical expression for the spectrum of focused H-G beams is derived, which is related to the original spectrum and spectral modifier, and the spectral modifier is dependent on the truncation parameter, Fresnel number, and position parameter. Detailed numerical results are given to illustrate the spectral anomalies of diffracted H-G beams in the neighborhood of focus.     

Logic operations using a bistable etalon with two control beams

The theory and demonstration of a novel scheme for performing two-input binary logic operations with a bistable etalon are reported. The scheme employs two edge-injected CO laser beams to control the reflectivity of an InSb etalon. The control beams serve as the inputs to the logic device, while the output is provided by the reflected beam. The application of such a device to two-dimensional array processing is discussed.     

双束聚焦强红外激光引起可见荧光的光-声-光相互作用的研究

在强红外激光脉冲激发下引起BCl_3分子可见荧光,同时产生脉冲声,当这种声再进入振动激发态分子气体时,引起分子的再激发并再度引起分子分解,并发出可见荧光,即光-声-光现象。由于这种光-声-光现象对于研究激光化学及激光分离同位素的能量转移过程以及激光引起的气体动力学过程是极为重要的,所以,在本工作中使用二个同时的不重迭的强CO_2脉冲聚焦光束对此现象作了进一步的研究,得到了令人鼓舞的结果。将一束激光能量密度降至不足以引起光-声-光致荧光,然后单独加入另一束不重迭聚焦光束,在第一束激光辐照区域亦未     

（英）面向多自由度自由空间通信的部分相干厄米高斯光束极化保持特性

研究了部分相干厄密高斯光束沿不同湍流路径的偏振保持.发现相干长度越大,光束阶数m, n越大,偏振随距离改变越小.当天顶角ξ<π/4,在斜程下行路径中极化的演化与无湍流空间一致.长距离通信时,在水平路径中极化的演化与无湍流空间、斜程路径中差异较大.该结论可更有效的选择传输路径,对多自由度空间通信实现具有指导意义.     

Reconstructing arbitrarily focused images from two differently focused images using linear filters.

We present a novel filtering method for reconstructing an all-in-focus image or an arbitrarily focused image from two images that are focused differently. The method can arbitrarily manipulate the degree of blur of the objects using linear filters without segmentation. The filters are uniquely determined from a linear imaging model in the Fourier domain. An effective and accurate blur estimation method is developed. The simulation results show that the accuracy and computational time of the proposed method are improved compared with the previous iterative method and that the effects of blur estimation error on the quality of the reconstructed image are very small. The method performs well for real images acquired without visible artifacts.