离轴像散对高阶贝塞尔光束的影响

利用螺旋相位板-轴棱锥系统可以产生高阶贝塞尔光束。基于基尔霍夫衍射积分理论, 推导了涡旋光斜入射轴棱锥后的衍射光场表达式。分析了光束斜入射引起的像散对轴棱锥聚焦涡旋光产生高阶贝塞尔光束的影响, 提出了一种用于检测拓扑电荷数的简单可行的方案。结果表明当轴棱锥出现较小角度的偏转时, 所产生的高阶贝塞尔光束出现中心亮环椭圆化; 随着偏转角的增加, 中心亮环椭圆率增大, 并伴有暗核分裂的现象; 继续增大偏转角, 将发生由内至外的亮环破裂现象, 最终形成具有点阵列结构的焦散光束。设计实验对上述结论进行验证, 理论分析、数值模拟与实验结果基本吻合。