As a new branch of modern optics, singular optics is continually showing its vitality and importance due to its abundant physical properties and effects and potential applications. The research of statistical properties of light scattering is a always a fundamental subject with much concern. In this project, the evolution behavior of singularities and scattering properties of partially coherent vortex beams are investigated. The research of correlation singularities of partially coherent vortex beams is extended from scalar fields to vector fields. The evolution behavior of singularities of vector partially coherent vortex beams is studied. The research of correlation singularities of partially coherent vortex beams is extended from Gaussian Schell-model vortex beams to vortex beams with special degree of coherence. The evolution behavior of singularities of vortex beams with special degree of coherence is studied. The physical nature of the relationship between correlation singularities and phase singularities is revealed. The mathematical physics model of partially coherent vortex beams scattered by media is founded. The statistical properties of partially coherent vortex beams scattered by media is studied, and correlation singularities of the scattered fields are analyzed. This project will be useful for enriching the theory of partially coherent vortex beams and understanding the propagation properties of the beams, and for extending the realm of correlation singularities and finding new evolution behavior of singularities, as well as for developing the study of statistical properties of light scattering and accelerating its new applications.
奇点光学作为现代光学的一个新分支,由于其丰富的物理性质和效应以及极具潜力的应用前景,正不断展现其生命力和重要性。光散射统计特性的研究始终是备受关注的一个基础性学术研究课题。本项目开展部分相干涡旋光束的奇点演化及散射特性研究。将部分相干涡旋光束相干奇点的研究由标量场推广到矢量场,研究矢量部分相干涡旋光束的奇点演化行为。将部分相干涡旋光束相干奇点的研究由主要局限于高斯谢尔模型涡旋光束推广到特殊关联涡旋光束,研究特殊关联涡旋光束的奇点演化行为,揭示相干奇点与位相奇点关系更深刻的物理内涵。建立部分相干涡旋光束经介质散射的数学物理模型,研究经介质散射部分相干涡旋光束的统计特性,分析散射场的相干奇点。本课题将丰富部分相干涡旋光束理论,深化对其传输特性的理解;拓展相干奇点的研究范畴,发现其奇点演化新特性;发展光散射统计特性的研究,促进光散射现象的新应用。
奇点光学的研究已经从空间完全相干光束的位相奇点拓展到部分相干光束的相干奇点。相干涡旋的研究逐渐成为奇点光学的一个新的研究热点。本项目研究了均匀偏振矢量部分相干光束的相干奇点,探讨了相干奇点与位相奇点的关系,对比分析得到了经各向同性介质和各项异性介质传输相干奇点的演化规律。研究了非均匀偏振矢量部分相干光束的相干奇点,提出了径向偏振矢量部分相干光束经自由空间传输的相干奇点公式,根据该相干奇点公式详细分析并得到了相干奇点产生、移动及湮灭的一般规律。研究了径向偏振矢量部分相干光束经湍流介质传输相干奇点的演化,对比分析并得到了不同类型湍流对位错环影响的规律。研究了特殊关联部分相干光束的相干奇点,发现了相干奇点与多高斯关联部分相干光束的光束指数之间的关系。研究了部分相干光束经确定介质和随机介质散射的统计特性,得到了散射光场统计特性与散射介质参数的关系。本课题的研究发现了相干奇点新的演化规律,揭示了相干奇点的物理内涵;得到了不同条件下影响相干奇点演化的物理因素,提供了光场调控的新思路;掌握了部分光束经介质散射统计特性的研究方法,并解决了该散射的逆问题。
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数据更新时间:2023-05-31
高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射
简化的滤波器查找表与神经网络联合预失真方法
极区电离层对流速度的浅层神经网络建模与分析
压电驱动微型精密夹持机构设计与实验研究
基于贝叶斯统计模型的金属缺陷电磁成像方法研究
非匀幅、部分相干、部分偏振光束的散射特性研究
具有特殊关联结构的部分相干涡旋光束的传输特性研究
部分相干矢量涡旋光束的紧聚焦和传输
部分相干高阶高斯光束产生及传输特性研究