部分相干电磁光束的位相调控及其经过介质传输与成像的理论与实验研究

项目名称： 部分相干电磁光束的位相调控及其经过介质传输与成像的理论与实验研究

项目编号： No.11274005

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 蔡阳健

作者单位： 苏州大学

项目金额： 90万元

中文摘要： 部分相干电磁光束由于其丰富的物理特性及其极具潜力的应用前景受到广泛的关注。和不携带特殊位相的部分相干电磁光束相比，携带特殊位相的部分相干电磁光束在很多方面具有独特的优点，因此研究部分相干电磁光束的位相调控具有重要的科学意义和应用价值。本项目理论结合实验重点研究以下几方面的内容：研究产生携带螺旋位相和扭曲位相的部分相干电磁光束的实验系统，实验测量光束参数和传输特性；研究部分相干电磁光束在湍流大气中光学统计特性的演化，探索通过控制光束参数减少湍流的影响；研究湍流大气中部分相干电磁光束的“鬼”成像机理，探索通过控制光束参数提高成像质量。研究部分相干电磁光束经过高数值孔径透镜聚焦后的光场统计性质以及聚焦光场作用于微粒的辐射力，探索控制光束参数提高微粒俘获效率、俘获区域和俘获稳定性。本项目将丰富部分相干电磁光束的传输与成像理论，为其在大气光通讯、探测、光学成像、微粒俘获等领域的应用提供依据。

中文关键词： 部分相干电磁光束；位相调控；晶体；湍流大气；光学成像

英文摘要： Partially coherent electromagnetic beam attracts enormous attention due to its interesting physical properties and great potential applications. Partially coherent electromagnetic beam with special phase has unique advantage over that without special phase in many aspects, thus it is of scientific significance and practical importance to investigate phase modulation of partially coherent electromagnetic beam. In this project, we mainly plan to carry out the following research topics both theoretically and experimentally. We will establish the experimental setups for generating partially coherent electromagnetic beam with twist phase and sphiral phase, and carry out experimental measurment of its beam parameters and propagation properties. We will study the optical statistics of partially coherent electromagnetic beam with special phase upon propagation in turbulent atmosphere, and explore the possible way to reduce the negative influence of turbulence through choosing suitable initial beam parameters. We will analyze the mechanism of ghost imaging with partially coherent electromagnetic beam in turbulent atmosphere, and expore the possible way to improve the image quality through choosing suitable initial beam parameters. We will study the optical statistics of partially coherent electromagnetic beam focused by

英文关键词： Partially coherent electromagnetic beam；Phase modulation；Crystal；Turbulent atmosphere；Optical imaging