实验系统配置

系统原理

先把一束水平偏振的高斯光束聚焦到一个旋转的毛玻璃漫射器上面，利用漫射器带来的随机相位扰动来生成空间非相干光束。然后把非相干光导入到空间光调制器的三次相位模板上，通过一个傅里叶转换透镜在焦点的位置产生空间Airy非相干光束。接着，同样在非相干光的生成位置放入一块长的光折变介质-铌酸锶钡晶体。通过改变晶体两端的外电场方向来分别实现自聚焦非线性效应和自散焦非线性效应。最后，用两个图像传感器来分别记录空间非相干Airy光束的光场分布和对应的傅里叶空间频谱分布。照射到漫射器上面的激光光束直径大小来控制空间非相干Airy光束的非相干性漫射器的转动周期比光折变介质的响应时间快的多。

研究现状

弱光非线性传播是光学的一个重要分支，已经在光存储、信息处理、信息运输等各个方面得到了广泛应用。近年来，人们发现弱光在光束的产生过程中通过特定制备的相位自调制，可以以自干涉的方式实现非线性的传播模式，这种光束被称为“自加速光束”。它的出现极大的丰富了弱光非线性传播的研究内容。其中，自加速Airy光束除具备无衍射、自修复特性外，其还具有横向自加速特性，在维度上也能突破二维或三维无衍射光束的研究限制，即它能在一维空间中传播，为弱光非线性传播开拓了新的研究内容。目前，自加速光束的非线性调控大多是相干光的范畴，而自然界中普遍存在的是非相干光。非相干光有着很多优点，如其在介质中的抗干扰能力更强。把非相干光和自加速光束结合起来，综合两者的优势产生的新型光场必将带来更多有意义的应用。

潜在应用

（1）在光局域、光调控.、光信号传输提取和光子学功能器件的应用和发展，对于信息、生物、能源和国家安全等方面具有重要的现实意义；

（2）具有更长的成像焦深，更高的分辨率，可以更清楚的探测生物体里面更深的位置上面的各种结构分布，这在成像、探测和传感方面具有巨大的应用价值；

（3）特有的传播特性在微粒操控、等离子体、时空光弹、表面等离子激元、激光微纳加工、自拐弯电子束、超分辨成像等各方面的潜在应用；

（4）不需要转动加工样品或者激光的加工方向就能灵活的对材料进行灵活弯曲加工，这为其进行其它复杂微纳加工奠定了基础。

应用案例

• Airy-Bessel时空光弹
• Airy形式激光的微纳加工
• 超分辨率生物成像
• 自加速光束驱动微粒做盘旋运动