| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第14-15页 |
| 缩略语对照表 | 第15-20页 |
| 第一章 绪论 | 第20-42页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第20-21页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第21-37页 |
| 1.2.1 矢量有形光束的电磁场描述和展开 | 第21-27页 |
| 1.2.2 矢量有形光束对粒子的散射特性 | 第27-34页 |
| 1.2.3 矢量有形光束对粒子的辐射力和扭矩 | 第34-37页 |
| 1.3 论文主要内容及框架 | 第37-39页 |
| 1.4 本论文的特色及创新之处 | 第39-42页 |
| 第二章 矢量有形光束场描述 | 第42-58页 |
| 引言 | 第42-43页 |
| 2.1 标量波动方程及傍轴近似条件 | 第43-44页 |
| 2.2 标量波动方程的傍轴近似通解 | 第44-45页 |
| 2.3 标量波动方程的傍轴近似特解 | 第45-52页 |
| 2.3.1 波动方程的基模解—高斯光束 | 第45-46页 |
| 2.3.2 波动方程的无衍射解—贝塞尔光束 | 第46-47页 |
| 2.3.3 波动方程高阶高斯模解—高阶厄米-高斯光束 | 第47-49页 |
| 2.3.4 波动方程高阶高斯模解—高阶拉盖尔-高斯涡旋光束 | 第49-51页 |
| 2.3.5 波动方程各个特殊解光束模之间关系 | 第51-52页 |
| 2.4 矢量有形光束的数学表述 | 第52-54页 |
| 2.5 矢量有形光束的特征量 | 第54-56页 |
| 2.6 本章小结 | 第56-58页 |
| 第三章 球形粒子对矢量有形光束散射基本理论 | 第58-76页 |
| 引言 | 第58页 |
| 3.1 波动方程 | 第58-64页 |
| 3.1.1 球矢量波函数 | 第58-60页 |
| 3.1.2 球矢量波函数及其正交完备关系 | 第60-62页 |
| 3.1.3 球矢量波函数的旋转加法定理 | 第62-64页 |
| 3.2 介质的本构关系 | 第64-66页 |
| 3.3 手征介质球内场 | 第66-68页 |
| 3.3.1 手征介质内本征模 | 第66-68页 |
| 3.3.2 手征介质球内场的球矢量波函数展开 | 第68页 |
| 3.4 各向异性介质球内场 | 第68-72页 |
| 3.4.1 各向异性介质波动方程 | 第68-69页 |
| 3.4.2 各向异性介质球内场本征模展开 | 第69-72页 |
| 3.5 复源点理论 | 第72-74页 |
| 3.5.1 复源点空间拓展 | 第72页 |
| 3.5.2 球坐标系中的复源点方法 | 第72-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 第四章 手征及单轴各向异性介质球对贝塞尔光束的散射 | 第76-98页 |
| 引言 | 第76页 |
| 4.1 离轴零阶贝塞尔光束的展开 | 第76-81页 |
| 4.1.1 零阶轴棱锥贝塞尔光束的展开 | 第77-78页 |
| 4.1.2 零阶贝塞尔光束的球矢量波函数展开 | 第78-80页 |
| 4.1.3 标量波方法和矢量波方法得到的电场强度的对比 | 第80-81页 |
| 4.2 手征介质球对零阶贝塞尔光束散射 | 第81-87页 |
| 4.2.1 内场及散射场展开 | 第81-82页 |
| 4.2.2 散射场求解 | 第82-83页 |
| 4.2.3 手征介质球对零阶轴棱锥贝塞尔光束散射数值结果与讨论 | 第83-85页 |
| 4.2.4 手征介质球对零阶贝塞尔光束的散射数值结果 | 第85-87页 |
| 4.3 斜入射高阶贝塞尔涡旋光束展开 | 第87-90页 |
| 4.3.1 高阶贝塞尔涡旋光束的电磁场矢量描述 | 第87-89页 |
| 4.3.2 高阶贝塞尔涡旋光束的球矢量波函数展开 | 第89-90页 |
| 4.4 单轴各向异性介质球对斜入射高阶贝塞尔光束的散射 | 第90-95页 |
| 4.4.1 内场及散射场球矢量波函数展开 | 第90-91页 |
| 4.4.2 根据边界条件求解各向异性介质球散射场 | 第91-92页 |
| 4.4.3 数值计算结果与讨论 | 第92-95页 |
| 4.5 本章小结 | 第95-98页 |
| 第五章 手征及各向异性介质球对任意方向入射高阶厄米-高斯光束的散射 | 第98-118页 |
| 引言 | 第98-99页 |
| 5.1 高阶厄米-高斯光束在任意坐标系的展开 | 第99-103页 |
| 5.1.1 离轴高阶厄米-高斯光束的复源点展开 | 第99-102页 |
| 5.1.2 离轴斜入射高阶厄米-高斯光束的球矢量波函数展开 | 第102-103页 |
| 5.2 介质球对高阶厄米-高斯光束的散射理论 | 第103-106页 |
| 5.2.1 各向异性介质球内场 | 第103-105页 |
| 5.2.2 手征介质球内场及散射场展开 | 第105页 |
| 5.2.3 散射系数求解 | 第105-106页 |
| 5.3 手征介质球散射数值结果计算与讨论 | 第106-109页 |
| 5.4 各向异性介质球散射数值结果计算与讨论 | 第109-116页 |
| 5.4.1 理论及代码的正确性验证 | 第109-110页 |
| 5.4.2 单轴各向异性球的内场本征模 | 第110-111页 |
| 5.4.3 光束模阶数及各向异性参数影响 | 第111-116页 |
| 5.5 本章小结 | 第116-118页 |
| 第六章 手征介质球对高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的散射 | 第118-134页 |
| 引言 | 第118-119页 |
| 6.1 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束基本描述 | 第119-120页 |
| 6.2 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束在任意坐标系的展开 | 第120-122页 |
| 6.2.1 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的球矢量波函数展开 | 第120-122页 |
| 6.3 手征介质球对高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的散射 | 第122-123页 |
| 6.3.1 内场和散射场展开 | 第122-123页 |
| 6.3.2 内场和散射场展开系数求解 | 第123页 |
| 6.4 数值计算与讨论 | 第123-132页 |
| 6.4.1 展开系数的收敛性分析 | 第124页 |
| 6.4.2 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的强度和相位分布 | 第124-128页 |
| 6.4.3 内场本征模 | 第128-129页 |
| 6.4.4 远场散射强度分布 | 第129-132页 |
| 6.5 本章小结 | 第132-134页 |
| 第七章 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束对单轴各向异性介质球的散射、辐射力和扭矩 | 第134-150页 |
| 引言 | 第134-135页 |
| 7.1 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的轨道角动量 | 第135-138页 |
| 7.1.1 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的轨道角动量定义和计算 | 第135-137页 |
| 7.1.2 数值计算与讨论 | 第137-138页 |
| 7.2 单轴各向异性球对高阶拉盖尔-高斯涡旋光束的散射 | 第138-141页 |
| 7.2.1 理论公式 | 第138-140页 |
| 7.2.2 数值计算结果讨论 | 第140-141页 |
| 7.3 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束对单轴各向异性球的辐射力 | 第141-146页 |
| 7.3.1 辐射力基本理论 | 第141-142页 |
| 7.3.2 数值计算结果讨论 | 第142-146页 |
| 7.4 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束对单轴各向异性球的扭矩 | 第146-148页 |
| 7.4.1 高阶拉盖尔-高斯涡旋光束辐射扭矩推导 | 第146-147页 |
| 7.4.2 拓扑荷、各向异性参数影响分析 | 第147-148页 |
| 7.5 本章小结 | 第148-150页 |
| 第八章 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束对单轴各向异性球的散射、辐射力和扭矩 | 第150-170页 |
| 引言 | 第150-151页 |
| 8.1 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束的角谱展开 | 第151-161页 |
| 8.1.1 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束的角谱展开理论 | 第151-156页 |
| 8.1.2 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束展开系数求解 | 第156-157页 |
| 8.1.3 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束强度特征分布 | 第157-161页 |
| 8.2 单轴各向异性球对不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束的散射 | 第161-164页 |
| 8.2.1 内场及散射场展开系数求解 | 第161-162页 |
| 8.2.2 散射强度数值结果讨论 | 第162-164页 |
| 8.3 不均匀偏振高阶贝塞尔涡旋光束对单轴各向异性球辐射力和扭矩 | 第164-169页 |
| 8.3.1 辐射力基本理论 | 第164-165页 |
| 8.3.2 辐射扭矩基本理论 | 第165-166页 |
| 8.3.3 偏振模式、拓扑荷和半圆锥角对辐射力的影响 | 第166-167页 |
| 8.3.4 偏振模式、拓扑荷和半圆锥角对辐射扭矩的影响 | 第167-169页 |
| 8.4 本章小结 | 第169-170页 |
| 第九章 总结与展望 | 第170-172页 |
| 参考文献 | 第172-186页 |
| 致谢 | 第186-188页 |
| 作者简介 | 第188-190页 |
