Python & MATLAB 仿真实现按需定制的抗衍射光束用于光镊光通信,流线工程算法
结构光极大地推动了光学操纵、处理和成像的发展。然而，由于受限于亥姆霍兹方程解的形式有限，既定的结构光模式通常遵循固定的传播规律。例如，艾里光束沿固定的抛物线轨迹加速，高斯模式呈不可控的双曲线发散，而涡旋模式则固有的表现出依赖于轨道角动量的径向扩展。这限制了结构光在实际应用中的适应性和功能性。用于对光施加特定结构的典型方法包括射线光学、波动光学和傅里叶光学，这些方法通常旨在将光束整形为亥姆霍兹方程的特定解之一，但它们彼此之间通常是不兼容的。通过一种超越传统场形式体系的流体动力学描述，将结构光重构为光流，并通过流线工程实现了自由空间中灵活的光结构塑造。在此框架内，可实现按需生成具有定制传播动力学的多种光束族，包括高斯、贝塞尔、艾里和涡旋光束，能够克服复杂传播挑战。
一、参考论文及部分公式
Yan, W., Yuan, Z., Gao, Y. et al. Structuring light with flows. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69117-5
https://www.nature.com/articles/s41467-026-69117-5#citeas
