LRGIL：新型光学元件产生长距离贝塞尔光束

"线性径向梯度折射率透镜产生贝塞尔光" 本文介绍了一种创新的光学元件，称为线性径向梯度折射率透镜（LRGIL），其设计目的是为了产生长距离、高质量的贝塞尔光束。贝塞尔光束是一种特殊的光束类型，具有独特的性质，例如几乎不扩散的传播特性，使其在激光加工、光学成像、生物医学和远程传感等领域具有广泛的应用潜力。 贝塞尔光束的产生通常依赖于特殊的光学结构，如轴棱锥，但这些结构可能具有局限性，例如易损或难以调整。LRGIL通过其独特的线性径向折射率分布，成功地模仿了轴棱锥的功能，同时克服了一些传统结构的缺点。在线性径向梯度折射率分布的作用下，入射光线在透镜内部经历连续的折射，从而形成一种类似于贝塞尔光束的无衍射光束。 作者从几何光学和衍射积分理论两个方面深入探讨了LRGIL产生贝塞尔光束的物理原理。几何光学角度的分析主要关注光线在透镜内的传播路径，而衍射积分理论则考虑了光束在空间中的衍射效应。通过软件模拟，研究者证明了LRGIL能够有效地产生贝塞尔光束，并且其性能与传统的轴棱锥相当。 进一步，使用MathCAD软件对LRGIL进行了建模和模拟，结果表明，通过调整LRGIL的厚度和折射率曲线参数，可以灵活地控制产生的贝塞尔光束的无衍射距离。这是一项重要的发现，因为无衍射距离的可调性对于实际应用至关重要。实验结果显示，他们能够得到无衍射距离超过3米的贝塞尔光束，这在长距离传输和应用中具有显著优势。 除了其优良的光学性能，LRGIL还具有其他优点。例如，相比于传统光学元件，LRGIL更耐损坏，这意味着它在苛刻环境下可能具有更好的耐用性。此外，它的灵活性意味着可以通过微调参数来适应不同的应用场景，从而提高了其实用性和适应性。 LRGIL作为一种新型的光学元件，为产生长距离、高质量的贝塞尔光束提供了一个创新的解决方案。这项工作不仅深化了我们对贝塞尔光束生成机制的理解，也为激光光学领域开辟了新的研究方向和潜在的技术应用。其在实验和生产中的广阔开发前景预示着未来光学系统设计的变革，有望推动相关技术的进一步发展。