基于偏光全息的光场调控研究进展 被引量：3

1

作者 郑淑君 林枭 +4 位作者 黄志云 黄璐 张远颖 杨毅 谭小地 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期29-43,共15页

偏光全息拥有记录振幅、相位和偏振信息的能力,在数据存储、偏振光成像等领域具有重要的应用前景。除此之外,它也具备光场调控方面的能力,可以调控具有螺旋相位分布和空间偏振分布等特殊光场,这类特殊光场在光通信、粒子操纵及光子纠缠... 偏光全息拥有记录振幅、相位和偏振信息的能力,在数据存储、偏振光成像等领域具有重要的应用前景。除此之外,它也具备光场调控方面的能力,可以调控具有螺旋相位分布和空间偏振分布等特殊光场,这类特殊光场在光通信、粒子操纵及光子纠缠等领域有广泛的应用前景,目前也有很多研究聚焦于如何生成这类光束。本文介绍了利用偏光全息制备矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束的最新研究进展。基于偏光全息进行光场调控的方法,具有制备过程操作简单、光学系统体积小、制作成本低的优势,为特殊光场制造提供新的思路。 展开更多

关键词 偏光全息 光场调控 矢量涡旋 矢量光场 光涡旋

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综述:基于轨道角动量光子态的高维量子密钥分发 被引量：1

2

作者 王纺翔 陈巍 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期64-80,共17页

信息安全是国家核心竞争力的重要组成部分,量子密钥分发(QKD)利用量子力学基本原理对信息实现计算复杂度无关的安全加密,是下一代信息安全技术的重要选项。经过三十多年的发展,以结合诱骗态的BB84协议为代表的QKD方案已经非常成熟,并逐... 信息安全是国家核心竞争力的重要组成部分,量子密钥分发(QKD)利用量子力学基本原理对信息实现计算复杂度无关的安全加密,是下一代信息安全技术的重要选项。经过三十多年的发展,以结合诱骗态的BB84协议为代表的QKD方案已经非常成熟,并逐渐开始了规模化部署。持续探索基础方案和核心技术是推动QKD发展的基础动力。在单回合通信中,基于高维量子态编码的高维QKD(HD-QKD)技术具有更高的信息承载效率和更强的抗噪声能力,因而具有重要的发展和应用潜力,已成为当前QKD领域的重要研究方向之一。光子的轨道角动量(OAM)自由度原则上具有无穷维希尔伯特空间,是实现HD-QKD的重要物理资源。重点回顾了基于OAM光子态的HD-QKD的发展历程,梳理并讨论了该研究方向的主要技术成果和面临的关键技术问题,并展望其未来发展趋势。 展开更多

关键词 量子信息 高维量子密钥分发 矢量涡旋 轨道角动量 量子密码 信息安全

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矢量涡旋贝塞尔高斯光束的庞加莱球表示法 被引量：6

3

作者 江月松 张新岗 +1 位作者 欧军 闻东海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期255-261,共7页

提出了基于琼斯矩阵的矢量涡旋光偏振态的庞加莱球表示方法。应用琼斯矩阵法建立了基于圆偏振涡旋基矢的矢量涡旋光束的电场矢量分布模型。分析了光束的拓扑荷和方位角对矢量涡旋光束偏振态的影响,给出了不同拓扑荷的矢量涡旋光束偏振... 提出了基于琼斯矩阵的矢量涡旋光偏振态的庞加莱球表示方法。应用琼斯矩阵法建立了基于圆偏振涡旋基矢的矢量涡旋光束的电场矢量分布模型。分析了光束的拓扑荷和方位角对矢量涡旋光束偏振态的影响,给出了不同拓扑荷的矢量涡旋光束偏振态的庞加莱球表示方法。与传统的利用斯托克斯参量建立的高阶庞加莱球表示方法相比,矢量涡旋光束描述方法的物理意义更加清晰明了。求解电场矢量的亥姆霍兹方程,发现该光束电场矢量的振幅服从贝塞尔-高斯分布。 展开更多

关键词 物理光学 光电子学 庞加莱球 琼斯矩阵 矢量涡旋光束

原文传递

基于矢量轨道角动量波的透射超表面设计

4

作者 李梦粤 吴茜虹 楼群 《无线电工程》 2024年第9期2109-2115,共7页

针对轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)在无线通信系统中相位奇点的问题,提出了一种产生矢量OAM波的透射超表面。设计了一种超表面透射单元实现透射极化和相位的调控,并由此单元排布组成透射超表面。采用透射超表面调控透射电... 针对轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)在无线通信系统中相位奇点的问题,提出了一种产生矢量OAM波的透射超表面。设计了一种超表面透射单元实现透射极化和相位的调控,并由此单元排布组成透射超表面。采用透射超表面调控透射电磁波的相位和极化在空间中的分布,极化控制为OAM波引入矢量模。仿真分析和测试结果基本吻合,均表明该超表面工作频率为10 GHz,能够将线极化波转换为模态为+1的矢量OAM波,在传播方向上增益为3.9 dBi,消除了中心相位奇点,验证了所提出方案的有效性。 展开更多

关键词 轨道角动量 矢量涡旋波 极化转换 透射电磁超表面

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斜程湍流大气中矢量涡旋光束的OAM特性研究

5

作者 孔妍 吕宏 +1 位作者 闫丽凝 庞令阳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1724-1731,共8页

基于螺旋谱理论推导出矢量涡旋光束在斜程大气湍流传输中的轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)谱,讨论了修正Kolmogorov大气湍流对不同阶矢量涡旋光束光场分布及光束OAM谱的影响。利用旋转毛玻璃作为随机相位屏,实验采集了矢量... 基于螺旋谱理论推导出矢量涡旋光束在斜程大气湍流传输中的轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)谱,讨论了修正Kolmogorov大气湍流对不同阶矢量涡旋光束光场分布及光束OAM谱的影响。利用旋转毛玻璃作为随机相位屏,实验采集了矢量涡旋光束通过旋转毛玻璃后的光强图像与归一化强度。结果表明:经大气湍流斜程传输后,矢量涡旋光束的光强分布产生畸变且OAM谱发生弥散,OAM谱弥散程度随传输距离的增大而增大。传输距离不变时,天顶角越大,主OAM模相对功率越小,湍流内尺度减小与折射率结构常数增大均会导致主OAM模相对功率减小。同一传输路径下,随着湍流强度的增大,矢量涡旋光束中心相位奇点的强度逐渐增大,并且拓扑荷不变时,偏振阶数高的矢量涡旋光束受到的湍流影响较小。 展开更多

关键词 矢量涡旋光束 斜程传输 大气湍流 轨道角动量 螺旋谱

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矢量涡旋光束的生成与模式识别方法

6

作者 付时尧 高春清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期362-371,共10页

与宏观物体类似,光子等微观粒子也可携带角动量。光子的角动量包括自旋角动量和轨道角动量,两种角动量的共同作用产生了一种新型结构光束,即矢量涡旋光束。矢量涡旋光束具有各向异性的波面和偏振分布,提供了多种光场自由度,在量子技术... 与宏观物体类似,光子等微观粒子也可携带角动量。光子的角动量包括自旋角动量和轨道角动量,两种角动量的共同作用产生了一种新型结构光束,即矢量涡旋光束。矢量涡旋光束具有各向异性的波面和偏振分布,提供了多种光场自由度,在量子技术、光通信、激光探测、激光加工、高分辨成像、光镊等前沿领域展现了巨大的应用潜力,吸引了国内外学者的广泛关注。高效地生成矢量涡旋光束,以及高精度地识别矢量涡旋光束的模式分布,是其应用的关键。本文简要回顾了国内外学者在矢量涡旋光束的生成与模式识别方面的研究工作,同时系统梳理了本文作者过去十年在该方面的研究进展,重点介绍了其相关代表性成果。 展开更多

关键词 物理光学 激光光场调控 矢量涡旋光束 轨道角动量 自旋角动量

原文传递

基于液晶器件的不同阶混合阶庞加莱球上任意矢量涡旋光束的随意产生与切换

7

作者 周昕怡 袁伊德 +5 位作者 张士元 姚丽双 谢向生 樊帆 文双春 周雅琴 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期24-31,共8页

通常用混合阶庞加莱球的方法描述任意矢量涡旋光束,该方法可以使其偏振与相位演化的物理过程变得更加直观。目前,人们常用空间光调制器、超表面与螺旋相位板的组合、激光谐振腔等来产生矢量涡旋光束。然而,这些方法所产生的光束通常只... 通常用混合阶庞加莱球的方法描述任意矢量涡旋光束,该方法可以使其偏振与相位演化的物理过程变得更加直观。目前,人们常用空间光调制器、超表面与螺旋相位板的组合、激光谐振腔等来产生矢量涡旋光束。然而,这些方法所产生的光束通常只限于特定的偏振态,且具有低损伤阈值、低转换效率和大结构尺寸等缺点,并且这些方法通常只能实现同一混合阶庞加莱球上的适量涡旋光束的产生与切换。本文提出了一种利用电控可调液晶q板和波片通过纯电控手段来实现两个不同阶混合阶庞加莱球上任意矢量涡旋光束的随意产生与切换。通过理论和实验对其结果进行验证,与预期仿真结果基本保持一致。此方法具有良好的电可控性、集成性好、转换效率高等优点,并且可以为结构化光束的应用提供基本的光学系统支持。 展开更多

关键词 混合阶庞加莱球 矢量涡旋光束 液晶结构化光取向器件

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近场高阶庞加莱球上拉盖尔-高斯光束的自旋-轨道耦合 被引量：3

8

作者 黄帆 贾信庭 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第7期316-325,共10页

对非傍轴条件下光学角动量及自旋-轨道耦合的研究有助于人们认识亚波长结构中的光现象,近场中的倏逝波也可能产生强烈的自旋-轨道耦合。基于角谱衍射理论和Parseval定理,详细分析了高阶庞加莱球上拉盖尔-高斯矢量涡旋光束的传播波、倏... 对非傍轴条件下光学角动量及自旋-轨道耦合的研究有助于人们认识亚波长结构中的光现象,近场中的倏逝波也可能产生强烈的自旋-轨道耦合。基于角谱衍射理论和Parseval定理,详细分析了高阶庞加莱球上拉盖尔-高斯矢量涡旋光束的传播波、倏逝波和角动量的近场演化特性以及倏逝波引起的自旋-轨道耦合。结果表明,在亚波长束腰宽度光束的源平面附近倏逝波作用强烈,在总光场中占主导地位。此外,近场中的轨道角动量同时包含横向电场和纵向电场的贡献,倏逝波中横向自旋角动量和横向偏振态相关,且存在自旋方向锁定现象。该研究为矢量涡旋光束在亚波长结构中的研究和应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 物理光学 自旋-轨道耦合 角动量 倏逝波 矢量涡旋光束 高阶庞加莱球

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基于马赫-曾德尔干涉仪生成矢量涡旋光束 被引量：4

9

作者 宫洪旭 贾信庭 +1 位作者 陶珺 卢景琦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期182-188,共7页

提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)产生高阶庞加莱球上任意矢量涡旋光束的方法。利用半波片和偏振分光棱镜组合调节支路光束振幅,搭配常用的两个半波片组调节合成光束的相位,进而生成并变换矢量涡旋光束,优化了传统的实验光路,降低... 提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)产生高阶庞加莱球上任意矢量涡旋光束的方法。利用半波片和偏振分光棱镜组合调节支路光束振幅,搭配常用的两个半波片组调节合成光束的相位,进而生成并变换矢量涡旋光束,优化了传统的实验光路,降低了光束能量损耗,利用1/4波片实现不同高阶庞加莱球上矢量涡旋光束的变换。与现有的基于马赫-曾德尔干涉仪矢量光束生成方法比较,该光路结构简单,光束转换效率提高。在理论上,通过琼斯矩阵计算,在拓扑荷数为m=±1高阶庞加莱球上得到了各矢量涡旋光束的偏振态。根据该方法搭建了一套矢量涡旋光束产生的实验光路,实验结果与理论分析一致,证明了这种方法的实用性。 展开更多

关键词 物理光学 矢量涡旋光束 马赫-曾德尔干涉仪 高阶庞加莱球

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柱矢量涡旋光束在梯度折射率光纤中的光谱相干度分布

10

作者 尹晓金 赵春刚 李晋红 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期62-67,共6页

基于广义惠更斯-菲涅尔原理,构建了柱矢量涡旋光束在径向梯度折射率(gradient-index, GRIN)光纤中传输的解析表达式,并研究了其在径向GRIN光纤中的光谱相干度分布。研究结果表明,柱矢量涡旋光束的光谱相干度沿径向关于光纤纤芯中心对称... 基于广义惠更斯-菲涅尔原理,构建了柱矢量涡旋光束在径向梯度折射率(gradient-index, GRIN)光纤中传输的解析表达式,并研究了其在径向GRIN光纤中的光谱相干度分布。研究结果表明,柱矢量涡旋光束的光谱相干度沿径向关于光纤纤芯中心对称分布。在光纤焦平面处,随着相干长度σ的降低,光谱相干度分布出现的暗环数逐渐增多,且拓扑荷m越大,光谱相干度分布随相干长度σ的变化越明显。相干长度σ一定且拓扑荷m相同时,不同波长λ的光谱相干度分布规律相同。GRIN系数β影响光谱相干度的周期。 展开更多

关键词 柱矢量涡旋光束 径向梯度折射率(GRIN)光纤 光谱相干度

原文传递

用旋转多普勒方法解析矢量涡旋光的偏振特征 被引量：1

11

作者 贾俊亮 张笑儒 +1 位作者 赵子丹 张沛 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期286-292,共7页

矢量涡旋光在光学微操控和光通信领域均具有独特优势。旋转多普勒效应常应用于涡旋光拓扑荷的研究,分析矢量涡旋光的旋转多普勒效应可以有效导出其丰富的偏振性质。提出了一种基于旋转多普勒效应分辨矢量涡旋光偏振旋转方向的方法,对应... 矢量涡旋光在光学微操控和光通信领域均具有独特优势。旋转多普勒效应常应用于涡旋光拓扑荷的研究,分析矢量涡旋光的旋转多普勒效应可以有效导出其丰富的偏振性质。提出了一种基于旋转多普勒效应分辨矢量涡旋光偏振旋转方向的方法,对应于矢量涡旋光符号的识别。在所提出方法中,矢量光经过旋转物体散射,散射光由于多普勒效应,各组分之间产生强度随时间周期性变化的拍频信号。拍频信号变化函数的相位取决于矢量涡旋在高阶庞加莱球上的代表点的赤道角,相位变化率取决于涡旋光拓扑荷。本工作提出测量理论并通过实验验证了涡旋方向相反的两种矢量光的拍频信号,为矢量涡旋光拓扑荷的符号测量提供了一种新的可行方法。 展开更多

关键词 光通信 矢量涡旋光 高阶庞加莱球 旋转多普勒效应 矢量涡旋拓扑荷

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单轴晶体中紧聚焦柱对称矢量涡旋光诱导磁化场特性研究 被引量：2

12

作者 张恒闻 王瑞博 +1 位作者 曹重阳 朱竹青 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期10-16,共7页

本文基于逆法拉第效应,利用矢量衍射理论详细研究了紧聚焦的柱对称矢量涡旋光束在单轴晶体中诱导磁化场的分布.探讨了输入光场矢量特性、单轴晶体磁光常数间的比值、o光和e光折射率差以及各向同性介质-单轴晶体界面位置对磁化场分布的影... 本文基于逆法拉第效应,利用矢量衍射理论详细研究了紧聚焦的柱对称矢量涡旋光束在单轴晶体中诱导磁化场的分布.探讨了输入光场矢量特性、单轴晶体磁光常数间的比值、o光和e光折射率差以及各向同性介质-单轴晶体界面位置对磁化场分布的影响.数值模拟发现,单轴晶体磁光常数间的比值愈大、o光和e光折射率差越小以及各向同性介质-单轴晶体界面的位置趋近于透镜焦点,都会使磁化强度得到增强,半高全宽减小.与各向同性介质中的磁化场相比,单轴晶体中磁化场半高全宽更小,磁斑长度更长.这将有利于全光磁存储记录密度的提高以及磁化反转率的提升,并为全光磁记录、原子捕获、光刻等应用提供理论指导和新的调控手段. 展开更多

关键词 逆法拉第效应 单轴晶体 矢量涡旋光束 紧聚焦

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轨道角动量光束非线性转换研究进展 被引量：1

13

作者 周志远 史保森 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-49,共18页

轨道角动量(OAM)是光的一个重要的自由度。由于携带OAM的光束具有特殊的强度相位分布以及力学效应,使得此类光束在高速光通信、测量、成像、光镊和量子信息中具有广泛的应用。关于OAM光束在准相位匹配晶体(QPM)中的频率变换研究,一方面... 轨道角动量(OAM)是光的一个重要的自由度。由于携带OAM的光束具有特殊的强度相位分布以及力学效应,使得此类光束在高速光通信、测量、成像、光镊和量子信息中具有广泛的应用。关于OAM光束在准相位匹配晶体(QPM)中的频率变换研究,一方面可以研究OAM光束参与非线性相互作用时与高斯光束不同的物理机制;另一方面,非线性过程提供了多种有效的光场调控手段,可以实现携带OAM光场不同自由度的精细调控,为满足不同的光学应用奠定基础。综述了近十年来OAM光束在QPM晶体中的非线性转换研究主要进展,具体包括:非线性过程中OAM光束的守恒、传输、演化和干涉行为研究,高效率的OAM激光和单光子态频率转换研究,OAM频率转换效率模式非依赖性研究,矢量光束的频率转换研究,以及无后向选择的高维OAM纠缠态的制备研究。最后讨论和展望了OAM在QPM晶体中频率转换方面的未来研究趋势。 展开更多

关键词 量子光学 轨道角动量 准相位匹配 非线性频率转换 矢量涡旋光束

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非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对（英文） 被引量：1

14

作者 葛丽娟 卞加聪 +1 位作者 李蕾 臧涛成 《苏州科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第1期24-30,40,共8页

系统研究了非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对的传输特性。矢量涡旋孤子对包含两个分量,一个分量是只有单峰的基态亮孤子,另一个分量是携带角动量的涡旋分量。根据变分法,得到任意非局域度范围,矢量涡旋孤子对的解析解,并推导出耦合... 系统研究了非局域非线性介质中的矢量涡旋孤子对的传输特性。矢量涡旋孤子对包含两个分量,一个分量是只有单峰的基态亮孤子,另一个分量是携带角动量的涡旋分量。根据变分法,得到任意非局域度范围,矢量涡旋孤子对的解析解,并推导出耦合系统中每个分量的传输方程。 展开更多

关键词 涡旋孤子 矢量涡旋孤子对 非局域非线性

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矢量涡旋光束的表征及腔内生成技术

15

作者 付时尧 海澜 +1 位作者 宋睿 高春清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期110-119,共10页

矢量涡旋光束是一种新型的结构光场,具有螺旋相位和横截面各向异性偏振分布,在光镊、旋转体探测、光通信、高分辨率成像、量子信息等领域展现出广泛的应用前景。随着研究的不断深入,对矢量涡旋光束的复杂光场模式分布要求越来越高,给矢... 矢量涡旋光束是一种新型的结构光场,具有螺旋相位和横截面各向异性偏振分布,在光镊、旋转体探测、光通信、高分辨率成像、量子信息等领域展现出广泛的应用前景。随着研究的不断深入,对矢量涡旋光束的复杂光场模式分布要求越来越高,给矢量涡旋光束的生成技术带来了巨大的挑战。此外,如何更加实用且有效地完备表征矢量涡旋光束的模场分布、模式特性亦是其应用的重要基础。本研究团队长期从事包括矢量涡旋光束在内的结构光场调控及应用技术研究,提出了多种输出模式连续可调的矢量涡旋光束腔外、腔内生成技术。介绍了近年来本课题组在矢量涡旋光束的表征和腔内生成方面的主要工作,包括矢量涡旋光束总角动量态的四参量表征法、激光谐振腔内横纵模调控技术等,并在此基础上报道了人眼安全波段全固态矢量涡旋光束激光器。 展开更多

关键词 量子光学 矢量涡旋光束 总角动量 固体激光器

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矢量涡旋光束经光阑-透镜系统的OAM与偏振特性

16

作者 闫丽凝 吕宏 +2 位作者 贺蕊 庞令阳 孔妍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期256-264,共9页

与标量涡旋光束不同,矢量涡旋光束同时具有各项异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量(Orbital angular momentum,OAM)。根据柯林斯衍射积分理论,得到了傍轴近似条件下矢量涡旋光束的OAM密度,实验采集了... 与标量涡旋光束不同,矢量涡旋光束同时具有各项异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量(Orbital angular momentum,OAM)。根据柯林斯衍射积分理论,得到了傍轴近似条件下矢量涡旋光束的OAM密度,实验采集了矢量涡旋光束通过光阑-透镜系统后的光场,详细讨论了光阑截断参数以及光阑-透镜间距等参数对矢量涡旋光场及其OAM密度的影响。结果表明:相比标量涡旋光束,矢量涡旋光束OAM通过光阑系统后随传输距离的衰减更慢,受光阑截断参数影响更小。矢量涡旋光束偏振态不受光阑-透镜系统影响,截断参数大于4.2时,轨道角动量密度和光强不受截断参数影响。在透镜焦点位置处,OAM密度达到最大值。研究结果为矢量涡旋光束OAM特性的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 矢量涡旋光束 轨道角动量 光学传输矩阵 光阑 截断参数

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二维矢量多极孤子和涡旋孤子探究

17

作者 来娴静 《现代物理》 CAS 2019年第4期191-195,共5页

本文研究了二维耦合具有空间的非线性薛定谔方程调制非线性和横向调制,推导并分析矢量多极孤子和涡旋孤子解。当选择调制深度取0和1时,分别得到矢量多极孤子和涡旋孤子结构。方位角裂片的数量(多个极化孤子的“花瓣”)由拓扑指数m确定,... 本文研究了二维耦合具有空间的非线性薛定谔方程调制非线性和横向调制,推导并分析矢量多极孤子和涡旋孤子解。当选择调制深度取0和1时,分别得到矢量多极孤子和涡旋孤子结构。方位角裂片的数量(多个极化孤子的“花瓣”)由拓扑指数m确定,多极孤子中的层数通过n值确定。 展开更多

关键词 二维耦合非线性薛定谔方程 矢量多极孤子 矢量涡旋孤子

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基于涡旋半波片制备多种混合阶庞加莱球光束

18

作者 孙汝生 刘通 +2 位作者 任元 刘政良 李瑞健 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期167-174,共8页

柱矢量涡旋光束偏振态呈现柱对称分布并且具有螺旋形相位波前,可以用混合阶庞加莱球表示。基于对琼斯矩阵的推导,提出并验证了一种利用涡旋半波片产生多种混合阶庞加莱球光束的方法。通过合理设计涡旋半波片和半波片、1/4波片的组合,能... 柱矢量涡旋光束偏振态呈现柱对称分布并且具有螺旋形相位波前,可以用混合阶庞加莱球表示。基于对琼斯矩阵的推导,提出并验证了一种利用涡旋半波片产生多种混合阶庞加莱球光束的方法。通过合理设计涡旋半波片和半波片、1/4波片的组合,能够产生混合阶庞加莱球上任意位置对应的柱矢量涡旋光束。通过级联多个涡旋半波片,能够进一步扩大混合阶庞加莱球光束的阶数范围。实验上,对制备出的多种混合阶庞加莱球光束的偏振态分布进行了测量,并验证了其偏振阶数和拓扑荷数。该方法光路简单、调节方便,可以实现对拓扑荷数和偏振阶数的独立调控,在光学微操控、光学探测与传感,以及矢量涡旋光源设计等方面有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 物理光学 混合阶庞加莱球 柱矢量涡旋光束 琼斯矩阵 斯托克斯参数

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强非局域非线性光学介质的矢量效应

19

作者 黄咸康 刘彩霞 陈瑞品 《新丝路（下旬）》 2018年第12期158-159,共2页

本文研究了强非局域非线性光学介质的传播动力学矢量效应。具有角向偏振和螺旋相位的矢量涡旋光束在强非局域非线性光学介质中传播时，矢量涡旋光束的偏振奇点与相位奇点之间的相互作用导致新奇的光学现象。当偏振拓扑数等于涡旋拓扑数... 本文研究了强非局域非线性光学介质的传播动力学矢量效应。具有角向偏振和螺旋相位的矢量涡旋光束在强非局域非线性光学介质中传播时，矢量涡旋光束的偏振奇点与相位奇点之间的相互作用导致新奇的光学现象。当偏振拓扑数等于涡旋拓扑数时，由于强非局域非线性光学的自聚焦效应，光场中心的奇点消失，并且能量可以在光束中心积累。数值计算结果表明由于涡旋的存在，矢量涡旋光场在传播过程中旋转。这些结果将有助于在相应的领域光场调控技术的应用。 展开更多

关键词 矢量涡旋光束 偏振态 强非局域非线性介质 光学奇点

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横向自旋角动量对纳米粒子光操控特性的影响

20

作者 丁卫强 付泽宇 孟祥东 《吉林师范大学学报（自然科学版）》 2018年第4期1-8,共8页

光场的横向自旋是近年来发现的一种光场新效应,该效应表明光场不仅具有沿光传播方向的自旋角动量,而且还有垂直于传播方向的横向自旋角动量,这一发现为光学微操控提供了一个新的自由度.本文以聚焦的涡旋拉盖尔-高斯光束作为光源,利用偶... 光场的横向自旋是近年来发现的一种光场新效应,该效应表明光场不仅具有沿光传播方向的自旋角动量,而且还有垂直于传播方向的横向自旋角动量,这一发现为光学微操控提供了一个新的自由度.本文以聚焦的涡旋拉盖尔-高斯光束作为光源,利用偶极近似模型计算了金纳米粒子在该紧聚焦光场中受到的光力和横向自旋力矩,得出金纳米粒子在该光场中的捕获状态,阐明了横向自旋效应对粒子捕获特性的影响,分析了拓扑电荷数、粒子半径、折射率、吸收率等参数对横向自旋的影响.结果表明,在光束拓扑电荷数为零时,纵向自旋能够完全转化为横向自旋.该研究结果在光操控领域具有重要的理论意义和应用价值. 展开更多

关键词 横向自旋角动量 紧聚焦矢量涡旋光束 光操控

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