部分相干光束的自修复特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11604264
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    吴高锋
  • 依托单位：
    西北大学
  • 学科分类：
    A2201.光的传播、探测与成像
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Self-healing of coherent beams (here means the diffraction-free beam) is a unique property of this kind of beam. Coherence is a basic property of light. Studying on the self-healing property of a beam under considering the coherence, namely using a partially coherent beam model, is a basic project. We plan to use wave absorption function to simulate the obstacle. We will study the propagation property of a partially coherent beam that is partially blocked by an obstacle. We will investigate the influence of size, shape and position of obstacle on its self-healing. We will also investigate the influence of coherence, polarization in source plane on its self-healing. We will try to understand its physical law and reveal physical mechanism. These research results will enrich the propagation theory of partially coherent beams and provide theatrical support for their applications on laser communication，image.
完全相干光束的自修复特性(此指无衍射类光束)是此类光束的独特性质。相干性是光束的基本特性。考虑相干性情况下，即采用部分相干光束的模型，研究光束自修复特性是一个基础性课题。本项目拟采用吸波函数模拟障碍物，解析结合数值的方法研究入射部分相干光束被障碍物体部分阻挡后的传输特性。研究障碍物的尺寸、形状、位置分布及光源相干性、偏振性等因素对部分相干光束自修复特性的影响，明确蕴含的物理规律，揭示相应的物理机制。研究结果将丰富部分相干光束的传输理论，为部分相干光束在激光通信、激光成像等领域的应用提供理论支持。

结项摘要

光束自修复特性是指光束因部分遮挡引起光斑破损，但在空间中传输后能恢复到原来的光斑形状。光束的自修复特性最初是在无衍射光束中被发现，后来研究发现部分相干光束也存在自修复特性。本项目研究了部分相干光束自修复特性受各种因素的影响、自修复过程的物理解释、自修复过程的量化表示及自修复特性的应用。研究结果表明当光束光斑越大或者障碍物越大或者光束相干性越高，光束需要更长的传输距离完成自修复过程。同时我们给出了部分相干光束存在自修复现象的条件，此外我们给出了部分相干光束自修复的物理解释即传输中部分相干光束的光强由光源处的振幅和关联函数共同决定，随着光束的传输，关联函数将主导光强的分布，此外障碍物只破坏部分相干光束的振幅而不影响光束的关联函数，所以随着光束的传输，光束的强度将不受障碍物的影响而表现出自修复现象。最后作为应用，我们研究了部分相干光束被障碍物部分阻挡后焦平面附近的辐射力特性。我们研究结果表明焦平面附近的辐射力分布完全不受障碍物的影响，障碍物只影响辐射力大小。我们的研究结果可以应用于成像、微粒捕获及操控方面。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Self-Reconstruction Property of a Special Speckle Pattern after Obstructing by an Opaque Obstruction
特殊散斑图案被不透明障碍物遮挡后的自重构特性
  • DOI：
    10.1155/2017/9625206
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Advances in Condensed Matter Physics
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Chen Yanyu;Tan Huang;Wu Gaofeng
  • 通讯作者：
    Wu Gaofeng
Propagation and radiation forces of a partially coherent beam generated by a quasi-homogeneous source with defect
带缺陷的准均匀源产生的部分相干光束的传播和辐射力
  • DOI：
    10.1016/j.jqsrt.2018.11.012
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Wu Gaofeng;Zhou Mengyao;Zhou Yunqing;Cai Yangjian
  • 通讯作者：
    Cai Yangjian
Overcoming the classical Rayleigh diffraction limit by controlling two-point correlations of partially coherent light sources
通过控制部分相干光源的两点相关性克服经典瑞利衍射极限
  • DOI：
    10.1364/oe.25.028352
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Liang Chunhao;Wu Gaofeng;Wang Fei;Li Wei;Cai Yangjian;Ponomarenko Sergey A
  • 通讯作者：
    Ponomarenko Sergey A
Self-Healing Properties of Partially Coherent Schell-Model Beams
部分相干谢尔模型梁的自愈特性
  • DOI：
    10.1109/jphot.2017.2772350
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Wu Gaofeng;Pang Xiaoyan
  • 通讯作者：
    Pang Xiaoyan
Reducing the cross-talk among different orbital angular momentum modes in turbulent atmosphere by using a focusing mirror
利用聚焦镜减少湍流大气中不同轨道角动量模式之间的串扰
  • DOI：
    10.1364/oe.27.010280
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Zhou Mengyao;Zhou Yunqin;Wu Gaofeng;Cai Yangjian
  • 通讯作者：
    Cai Yangjian

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其他文献

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湍流大气中涡旋光束轨道角动量的模式串扰效应及抑制理论研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    62 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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