环形光瞳滤波径向偏振光紧聚焦特性研究-激光生物学报.PDFVIP

第２６卷第４期 激　光　生　物　学　报 Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．４ 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 ２０１７年８月 ＡＣＴＡ　ＬＡＳＥＲ　ＢＩＯＬＯＧＹ　ＳＩＮＩＣＡ Ａｕｇ．２０１７ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７７１４６．２０１７．０４．００４  环形光瞳滤波径向偏振光紧聚焦特性研究  岳成凤，唐志列 ，吴泳波 （华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州５１０００６） 摘　要： 环形光瞳滤波常被用于径向偏振光聚焦系统，以实现焦斑压缩，进而提高共焦显微的横向分辨率。但 是在对不同孔径的光瞳进行分析时缺乏比较的标准，无法进行定量的对比。本文对三种不同的光瞳孔径变化 方式进行了定量对比研究，它们分别是：固定环角宽度，增大环孔径；固定环有效入射面积，增大环孔径；固定环 形瞳外半径，改变遮光比。结果表明，不同模式下，焦平面处纵、横向场分布变化方式明显不同，只有当三者均 为大孔径（大于１．１ｒａｄ）的窄光环时才基本等同。另外随着孔径的增大，纵、横向场之比也随之增大，说明孔径 的增大可以抑制旁瓣光场。三种孔径增大方式均表明当窄环孔径角增大到１．２６ｒａｄ时焦斑压缩将到达极限值 ０．４ ，与同数值孔径标量实心光束相比，窄环对焦斑压缩了１．６倍。 λ 关键词： 径向偏振光；紧聚焦；环形光瞳；孔径；遮光比 中图分类号： Ｏ４３６ 文献标志码： Ａ 文章编号： １００７７１４６（２０１７）０４０３０３０６ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｃｕｓｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡｎｎｕｌａｒＰｕｐｉｌ ＦｉｌｔｅｒｓｆｏｒＲａｄｉａｌｌｙＰｏｌａｒｉｚｅｄＢｅａｍｓ  ＹＵＥＣｈｅｎｇｆｅｎｇ，ＴＡＮＧＺｈｉｌｉｅ，ＷＵＹｏｎｇｂｏ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎｎｕｌａｒｐｕｐｉｌｓ，ｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄｉｎｆｏｃａｌｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｒａｄｉａｌｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｂｅａｍｓ，ｃａｎｃｏｍｐｒｅｓｓｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｆｏ ｃｕｓｓｐｏｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｃｏｎｆｏｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓａｌａｃｋｏｆｃｒｉｔｅｒｉｏｎｆｏｒｔｈｅｃｏｍｐａｒ ｉｓｏｎｏｆｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｕｐｉｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｅｒｔｕｒｅｓ．Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｉｓｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ，ｗｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅ ｐｅｒ