岛国无码av免费观看av詳情

空間光調制器在渦旋光(OAM光)方向的新應用

日期:2019-06-10 13:47
浏覽次數:95
摘要: 空間光調制器在渦旋光(OAM光)方向的新應用 渦旋光場由于具有軌道角動量,在量子信息編碼,粒子旋轉與控制,超分辨顯微以及光鑷領域都有巨大的研究價值。也是近年來廣大科研工作者研究的一個重要方向。 在渦旋光場的研究中,光學渦旋陣列是一個重要研究方向,其在多微粒操控、高容量量子通訊等領域具有優勢。目前,産生渦旋陣列的方法主要有三種:1、利用特殊微結構材料産生;2、利用達曼光柵的不同衍射級産生;3、利用多光束幹涉産生。 这三种方法中,多光束干涉产生方法原理简洁,得到了较为...

空間光調制器在渦旋光(OAM光)方向的新應用


渦旋光場由于具有軌道角動量,在量子信息編碼,粒子旋轉與控制,超分辨顯微以及光鑷領域都有巨大的研究價值。也是近年來廣大科研工作者研究的一個重要方向。

在渦旋光場的研究中,光學渦旋陣列是一個重要研究方向,其在多微粒操控、高容量量子通訊等領域具有優勢。目前,産生渦旋陣列的方法主要有三種:1、利用特殊微結構材料産生;2、利用達曼光柵的不同衍射級産生;3、利用多光束幹涉産生。

這三種方法中,多光束幹涉産生方法原理簡潔,得到了較爲廣泛的研究。若采用渦旋光束作爲疊加光束,該技術可簡化爲雙光束幹涉,並且能産生一種特殊的“摩天輪”式環形渦旋陣列,形成具有前沿應用價值的均勻環形光陷阱,如應用于原子捕獲、量子兼並氣體及莫特絕緣體轉變等方面。然而,該技術需要兩束特定拓撲荷值的渦旋光束幹涉,一旦選定,其空間結構幾乎不能調控;此外,其幹涉光路結構較爲複雜、光路調整難度較大。

河南科技大學李新忠教授課題組基于上乘光學渦旋中的可控模式轉換技術結合傅裏葉變換相移技術,發展了一種單光路幹涉環形渦旋陣列産生技術。下面做簡單介紹:

實驗光路:

實驗主要器材:SLM(holoeye,PLUTO-VIS-016,像元大小8um,分辨率1920*1080)laser(Laserwave Co,LWGL532)CCD(Basler acA1600-60gc,像元大小4.5um)

相位掩模制作:

實驗過程:首先使用532nm,50mw的激光通過准直擴束後到達SLM上,然後光束反射回來經過透鏡進行傅裏葉變換得到EPOV光束並被CCD記錄下來。由于光在通過擴束和光圈之後激光束變成近似平頂光束,並不滿足橢圓高斯,爲此引入橢圓孔徑並與相位掩模相乘以獲得近似橢圓形的平頂光束。

實驗結果:

由比例因子m 调制的EPOV模式变换。

不同TC的EPOV強度模式

上圖中EPOV與之共轭光束之間的幹涉圖案驗證是否存在渦旋

通過調整軸錐角來固定EPOV的軸調

不同間隙位置的分數階EPOV模式

结论:POV模式可以通过坐标变换方法自由转换为圆形到椭圆形。 通过调整缩放参数m,椭圆强度环会沿一个方向拉伸/挤压。 通过调制轴棱锥的锥角,可以沿另一个方向调整椭圆。 此外,获得了分数EPOV(半阶)的通用模式; 可以控制间隙的数量和位置。 在模式转换期间,观察到的模式模式始终保持较高的模式纯度。 对于特殊的分数EPOV,证明其TC在模式转换期间保持恒定,该技术可以提供多种POV模式。

參考文獻:

Xinzhong L I , Haixiang Ma , C huanlei Yin , Jie Tang , Hehe L I ,Miaomiao Tang , Jingge Wang Yuping Tai , Xiufang Li, and Yishan Wang. Controllable mode transformation in perfect

optical vortices Vol. 26, No. 2 /22 Jan 2018(651-662)

部分引自中國激光