作者：夏勇; 印建平聚焦空心光束原子透镜位相调制相消干涉效应高斯光束光子散射效应
摘要：本文提出了一种采用 2π位相板产生聚焦空心光束的新方法。由于位相板对光束具有位相调制作用 ,这将导致输出光束中心的完全相消干涉效应 ,使得输出光束的轴向强度为零 ,从而在位相板和透镜后方产生一束聚焦的空心光束。理论计算表明 ,我们可以通过调节薄透镜的焦距f和入射准直高斯光束的束腰w0 大小 ,在焦平面上产生一个极小的暗斑尺寸 (DSS) ,用于形成分辨率很高的原子透镜。我们的研究发现在焦平面上 ,聚焦中空光束的DSS越小 ,光学势越大 ,对应的最佳失谐量δ也越大 ,越有利于原子透镜分辨率的提高。因为这不仅有利于得到高分辨率的原子透镜 ,而且还可有效地减少聚焦中空光束中原子的自发辐射和光子散射效应。此外 ,我们还考虑了各项象差对聚焦原子束分辨率的影响。研究发现聚焦原子束的焦距有一最小值f=3.88m ,构成的原子透镜分辨率大约为 0 .6nm。显然 ,这一原子透镜在高分辨率原子光刻等方面有着潜在的应用前景。
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