基于3D打印技术高效产生太赫兹艾利光束的研究

在1979年，Berry和Balazs首次在量子力学薛定谔方程下发现了不扩散的艾利（Airy）波函数，进一步考虑到光学中的傍轴衍射方程跟薛定谔方程有相似数学形式，Siviloglou等人在2007年展示了可见光波段下的加速艾利光束。 ]^,<Ez  
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加速艾利光束有很多有趣的特性，包括在自由空间中沿着曲线传播并保持无衍射特性，另外，它还有自我恢复的特性。基于这些特性，艾利光束能够在多处具有挑战性的领域中得到应用，包括光学路由，粒子操纵，光子弹，显微成像和等离子物理等。然而，有关加速艾利光束的研究大多都集中在可见光频段，在太赫兹频段高效产生艾利光束还未曾实现。 G%N/]]ll  
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武汉光电国家实验室激光与太赫兹功能实验室刘劲松教授带领博士研究生刘昌明等人，用一个0．3－THz的连续太赫兹源演示了加速太赫兹艾利光束的产生。利用3D打印机设计制作出所需的衍射元件，对入射高斯基模引入复杂立方相位分布并作傅里叶变换。他们从实验和仿真两个方面展示了产生的太赫兹艾利光束在自由空间中传播特性，实验结果和理论仿真十分吻合。加速太赫兹艾利光束有望在新型太赫兹成像系统和抗干扰太赫兹通信系统中得到应用。 2`(-l{3  

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2016年12月04日，该研究成果“3D－printed diffractive elements induced accelerating terahertz Airy beam”发表在Optics Express （Vol． 24， Issue 25， pp． 29342－29348， 2016）期刊上。该项研究成果得到国家自然科学基金（11574105， 61475054， 61405063， 61177095），中央高校基础研究基金（2014ZZGH021， 2014QN023），武汉应用基础研究项目（20140101010009）的支持。（来源：武汉光电国家实验室） k8^!5n  
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