紧聚焦角向偏振涡旋光束的磁化场特性研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:jin1067061730
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在过去的几十年里,光场与磁光材料的相互作用在全光磁记录、原子捕获和共聚焦显微镜等方面具有潜在的应用。利用光诱导材料磁化的逆法拉第效应,紧聚焦的矢量光场能够产生新颖的磁场分布,成为人们研究的热点。偏振作为光所具有的重要的特性之一,为光场的调控提供了新的自由度,使得光场演化以及光与物质相互作用能够产生新效应和新应用。  本文首先介绍了角向偏振光束紧聚焦的基本理论以及逆法拉第效应理论,通过理论推导和数值模拟研究了角向偏振涡旋光束的磁化场分布特性。  其次,研究了在4Pi聚焦系统中经振幅调制器和螺旋相位板调制后的角向偏振光束的磁化场特性分布。通过对振幅调制器的优化设计,角向偏振涡旋光束可产生单个或多个的球状磁斑分布。并进一步对单个或多个磁球对磁粒子作用的梯度力进行了模拟,理论证明了单个或多个磁球均具有稳定捕获粒子的能力。多个磁球组成的磁链有效地提高了粒子的捕获效率。  最后,研究了角向偏振涡旋THZ脉冲波的磁化场的动态变化特性。根据相同时间间隔内磁化场的变化,可以定性的得到磁化场传输速度的变化情况,在焦点处传输速度较慢,在离焦点较远处,传输速度较快。其结果有利于灵活地控制粒子的传输和加速。
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