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申请/专利权人：浙江农林大学

摘要：本发明公开了一种自聚焦一阶艾里导数光束阵列的确定方法及系统，涉及光束阵列设计领域，所述方法，包括：确定以设定空间排列方式排布的一阶艾里导数光束阵列，在初始平面上的电场分布；由电场分布确定一阶艾里导数光束阵列在自由空间传输时电场的解析表达式；由解析表达式，计算一阶艾里导数光束阵列的光强对比度；确定每个光束参数与光强对比度、自聚焦能力、焦点位置的关联关系；光束参数至少包括偏心距离、指数衰减因子和尺度因子；根据关联关系确定自聚焦一阶艾里导数光束阵列在自由空间传输时所需的光束参数；自聚焦一阶艾里导数光束阵列在所期望的焦点位置具有所期望的自聚焦能力。本发明能提高一阶艾里导数光束阵列的自聚焦能力。

主权项：1.一种自聚焦一阶艾里导数光束阵列的确定方法，其特征在于，包括：获取在初始空间平面上以设定空间排列方式排布的一阶艾里导数光束阵列；确定所述一阶艾里导数光束阵列在初始平面上的电场分布；由所述电场分布确定所述一阶艾里导数光束阵列在自由空间传输时电场的解析表达式；由所述解析表达式，计算所述一阶艾里导数光束阵列的光强对比度；所述光强对比度用于表征所述一阶艾里导数光束阵列的自聚焦能力；确定每个光束参数与所述光强对比度、自聚焦能力、焦点位置的关联关系；所述光束参数至少包括偏心距离、指数衰减因子和尺度因子；根据所述关联关系确定自聚焦一阶艾里导数光束阵列在自由空间传输时所需的光束参数；所述自聚焦一阶艾里导数光束阵列在所期望的焦点位置具有所期望的自聚焦能力；所述所期望的自聚焦能力大于设定值；所述电场分布的表达式为： 其中，Ex,y,0为一阶艾里导数光束阵列在初始平面z＝0上的电场分布；x为直角坐标系中的x轴上的坐标值；y为直角坐标系中的y轴上的坐标值；X＝-1n[x+-1nc]，Y＝-1m[y+-1mc]，X表示阵列第n行x轴方向上光束的具体位置；Y表示阵列第m列y轴方向上光束的具体位置；n表示阵列排列的行数；m表示阵列排列的列数；A为光强控制参数，A使得在初始平面上的最大光强为1；a为指数衰减因子；w0为尺度因子；c为偏心距离；Ai′·为一阶艾里导数函数；所述解析表达式为：Ex,y,z＝Ex,zEy,z；其中， Ex,y,z表示一阶艾里导数光束阵列在自由空间传输时电场的解析表达式；z为直角坐标系中的z轴上的坐标值，z轴是光束传输的方向；Ex,z表示x方向上的电场分布；Ey,z表示y方向上的电场分布；i表示虚数单位；z0表示瑞利距离，k表示波数；Ai·为艾里函数。

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