1. 本选题研究的目的及意义
高斯光束作为一种常见的激光光束模式，在激光加工、光学显微、光通信等领域有着广泛应用。
强聚焦高斯光束可以突破衍射极限，实现更小尺度的光束聚焦，在超分辨成像、高密度光存储、激光微纳加工等领域具有重要的应用价值。
因此，研究基模高斯光束的强聚焦特性具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
高斯光束的聚焦特性一直是光学领域的研究热点之一，国内外学者对此进行了大量的研究。
1. 国内研究现状
近年来，国内学者在基模高斯光束的强聚焦特性研究方面取得了一系列进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要内容包括：1.研究矢量衍射理论的基本原理，推导Richards-Wolf矢量衍射积分公式，并将其应用于分析基模高斯光束的强聚焦特性。
2.建立基模高斯光束的矢量结构模型，推导其表达式，并分析其偏振特性。
3.建立高数值孔径透镜聚焦模型，分析理想透镜模型的优缺点，并探讨高数值孔径透镜的修正方法。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法。
首先，我们将深入研究矢量衍射理论，推导Richards-Wolf矢量衍射积分公式，并将其应用于分析基模高斯光束的强聚焦特性。
在此基础上，我们将建立高数值孔径透镜聚焦模型，并利用该模型对不同参数条件下的基模高斯光束聚焦光场进行数值模拟。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于：1.将从偏振态的角度出发，利用矢量衍射理论深入研究基模高斯光束强聚焦过程中的偏振演化规律，分析不同偏振态对焦斑形状、尺寸的影响。
2.结合高数值孔径透镜的修正模型，更精确地分析基模高斯光束在实际应用中的强聚焦特性。
3.将研究成果应用于超分辨成像、激光微纳加工等领域，为相关技术的应用提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 陈家璧,陈波,王占山. 基于矢量德拜理论的涡旋光束聚焦特性研究[J]. 激光与光电子学进展,2020,57(19):1926001.
2. 王瑞,方黎,刘娟,等. 基于Richards-Wolf矢量衍射理论的圆偏振部分相干艾里-高斯光束聚焦特性[J]. 光子学报,2022,51(07):38-46.
3. 孙亮. 基于矢量衍射理论的几种特殊光束聚焦特性研究[D].西安电子科技大学,2021.
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