聚焦激光诱导非线性薄膜结构的高斯透镜效应研究

在聚焦高斯激光作用下，由于光学非线性效应，非线性薄膜（结构）的复光学常数将会发生变化，其中折射率随着激光能量的不同也会按一定的关系发生改变。采用激光能量为高斯分布的聚焦光斑与非线性薄膜结构相互作用，在光斑内的折射率也会呈高斯分布。这样就形成一个折射率为高斯分布的高斯透镜。该透镜将进一步对高斯光斑进行整形和会聚，从而在近场范围内实现超分辨效应，即近场超透镜效应。该高斯透镜能打破光的衍射极限实现纳米光斑，这对纳米信息存储，光刻和成像等具有重要的应用前景。本项目以具有强的光学非线性薄膜材料为基础，设计非线性多层薄膜结构，研究其在聚焦高斯激光束作用下高斯透镜的形成、光场分布模拟及探测，提出相应的非线性高斯透镜的物理模型和光场传播分布的计算方法。同时采用近场光斑扫描法和光斑印记法（直接将高斯透镜的纳米光斑作用在光刻胶或光存储薄膜上得到光斑的尺寸、形貌和强度等信息）进行模型的验证。