艾里光束贝塞尔光束的SLM相位图

资 源 简 介

艾里光束贝塞尔光束的SLM相位图

详 情 说 明

艾里光束和贝塞尔光束是两种具有特殊传播特性的无衍射光束，在光学操控、显微成像等领域有重要应用。通过空间光调制器(SLM)可以方便地生成这两种光束的核心在于正确地计算并加载对应的相位图。

对于贝塞尔光束的相位图生成，基本原理是基于其锥形波矢特性。需要构建一个环形相位分布，这可以通过计算径向坐标下的线性相位梯度实现。关键参数是锥角大小，它决定了光束的无衍射范围和横向尺寸。

艾里光束的相位图则包含两个关键部分：立方相位调制和指数截断因子。立方相位是产生自加速特性的核心，需要在横向施加按x^3变化的相位分布。同时为避免能量无限增长，需叠加指数衰减因子。

实际SLM加载时还需考虑设备特性：相位图通常需要量化为8位灰度图，要考虑相位包裹问题(模2π运算)。对于彩色SLM，可能还需进行波长校正。此外，光束质量会受SLM像素尺寸、填充因子等参数影响。

这两种相位图的程序实现通常包含坐标网格生成、相位方程计算、相位包裹处理三个主要步骤。通过调整参数可以灵活控制光束的传播距离、横向尺度等特性。