部分相干涡旋光束的奇点演化及散射特性研究

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基本信息

  • 批准号：
    11474143
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    张永涛
  • 依托单位：
    洛阳师范学院
  • 学科分类：
    A2201.光的传播、探测与成像
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

As a new branch of modern optics, singular optics is continually showing its vitality and importance due to its abundant physical properties and effects and potential applications. The research of statistical properties of light scattering is a always a fundamental subject with much concern. In this project, the evolution behavior of singularities and scattering properties of partially coherent vortex beams are investigated. The research of correlation singularities of partially coherent vortex beams is extended from scalar fields to vector fields. The evolution behavior of singularities of vector partially coherent vortex beams is studied. The research of correlation singularities of partially coherent vortex beams is extended from Gaussian Schell-model vortex beams to vortex beams with special degree of coherence. The evolution behavior of singularities of vortex beams with special degree of coherence is studied. The physical nature of the relationship between correlation singularities and phase singularities is revealed. The mathematical physics model of partially coherent vortex beams scattered by media is founded. The statistical properties of partially coherent vortex beams scattered by media is studied, and correlation singularities of the scattered fields are analyzed. This project will be useful for enriching the theory of partially coherent vortex beams and understanding the propagation properties of the beams, and for extending the realm of correlation singularities and finding new evolution behavior of singularities, as well as for developing the study of statistical properties of light scattering and accelerating its new applications.
奇点光学作为现代光学的一个新分支，由于其丰富的物理性质和效应以及极具潜力的应用前景，正不断展现其生命力和重要性。光散射统计特性的研究始终是备受关注的一个基础性学术研究课题。本项目开展部分相干涡旋光束的奇点演化及散射特性研究。将部分相干涡旋光束相干奇点的研究由标量场推广到矢量场，研究矢量部分相干涡旋光束的奇点演化行为。将部分相干涡旋光束相干奇点的研究由主要局限于高斯谢尔模型涡旋光束推广到特殊关联涡旋光束，研究特殊关联涡旋光束的奇点演化行为，揭示相干奇点与位相奇点关系更深刻的物理内涵。建立部分相干涡旋光束经介质散射的数学物理模型，研究经介质散射部分相干涡旋光束的统计特性，分析散射场的相干奇点。本课题将丰富部分相干涡旋光束理论，深化对其传输特性的理解；拓展相干奇点的研究范畴，发现其奇点演化新特性；发展光散射统计特性的研究，促进光散射现象的新应用。

结项摘要

奇点光学的研究已经从空间完全相干光束的位相奇点拓展到部分相干光束的相干奇点。相干涡旋的研究逐渐成为奇点光学的一个新的研究热点。本项目研究了均匀偏振矢量部分相干光束的相干奇点，探讨了相干奇点与位相奇点的关系，对比分析得到了经各向同性介质和各项异性介质传输相干奇点的演化规律。研究了非均匀偏振矢量部分相干光束的相干奇点，提出了径向偏振矢量部分相干光束经自由空间传输的相干奇点公式，根据该相干奇点公式详细分析并得到了相干奇点产生、移动及湮灭的一般规律。研究了径向偏振矢量部分相干光束经湍流介质传输相干奇点的演化，对比分析并得到了不同类型湍流对位错环影响的规律。研究了特殊关联部分相干光束的相干奇点，发现了相干奇点与多高斯关联部分相干光束的光束指数之间的关系。研究了部分相干光束经确定介质和随机介质散射的统计特性，得到了散射光场统计特性与散射介质参数的关系。本课题的研究发现了相干奇点新的演化规律，揭示了相干奇点的物理内涵；得到了不同条件下影响相干奇点演化的物理因素，提供了光场调控的新思路；掌握了部分光束经介质散射统计特性的研究方法，并解决了该散射的逆问题。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Propagation of Correlation Singularities of a Partially Coherent Laguerre–Gaussian Electromagnetic Beam in a Uniaxial Crystal
单轴晶体中部分相干拉盖尔高斯电磁束的相关奇点的传播
  • DOI：
    10.1109/jphot.2017.2717843
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    张永涛;潘留占;蔡阳健
  • 通讯作者：
    蔡阳健
Sinc Schell-model pulses
Sinc Schell 模型脉冲
  • DOI：
    10.1016/j.optcom.2014.11.074
  • 发表时间：
    2015-03
  • 期刊：
    Optics Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Ding, Chaoliang;Olga Korotkova;Zhang, Yongtao;Pan, Liuzhan
  • 通讯作者：
    Pan, Liuzhan
Correlation of Intensity Fluctuations for Scattering of a Partially Coherent Plane-Wave Pulse
部分相干平面波脉冲散射强度波动的相关性
  • DOI：
    10.3390/app9020244
  • 发表时间：
    2019-01
  • 期刊：
    Applied Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张永涛;丁超亮;潘留占;蔡阳健
  • 通讯作者：
    蔡阳健
Laser arrays of partially coherent beams with multi-Gaussian correlation function
具有多高斯相关函数的部分相干光束激光阵列
  • DOI：
    10.1016/j.jqsrt.2018.06.025
  • 发表时间：
    2018-10
  • 期刊：
    Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Yongtao Zhang;Chaoliang Ding;Liuzhan Pan;Yangjian Cai
  • 通讯作者：
    Yangjian Cai
Correlation singularities of a partially coherent radially polarized beam in non-Kolmogorov turbulence
非柯尔莫哥洛夫湍流中部分相干径向偏振光束的相关奇点
  • DOI：
    10.1088/2040-8986/19/2/025603
  • 发表时间：
    2017-02
  • 期刊：
    Journal of Optics
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    张永涛;赵志国;丁超亮;潘留占
  • 通讯作者：
    潘留占

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其他文献

心脏起搏器最新进展及发展趋势
  • DOI：
    10.13339/j.cnki.sglc.2016.06.019
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    生物医学工程与临床
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    石瑾;汶斌斌;于振涛;崔亚军;张永涛;王岚;程军
  • 通讯作者：
    程军
弱含氧燃料在柴油机上的燃烧过程与排放特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    梅德清;张永涛;肖淑梅;孙平
  • 通讯作者：
    孙平
股骨头坏死合并髋关节感染 2 例报告与文献综述
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 作者：
    高 磊;刘金钊;王昌耀;王英振;张永涛
  • 通讯作者：
    张永涛
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  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    张永涛
脂肪酸酯TG-DSC下的挥发与氧化特性
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    林产化学与工业
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  • 作者：
    梅德清;张永涛;谭文兵;袁银男
  • 通讯作者：
    袁银男

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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

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          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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