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题名强聚焦高阶时空涡旋的生成方法及其传播特性
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作者
于自强
莫德威
于飞
詹其文
陈建
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
上海理工大学
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室
国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期338-346,共9页
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基金
国家自然科学基金(12274299,92050202)
上海市青年科技启明星(22QA1406600)。
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文摘
主要研究了经高数值孔径物镜强聚焦生成高阶时空涡旋的方法及高度局域时空涡旋在焦平面前后的传播特性。根据模式转换理论,对入射波包进行预处理,利用Richards Wolf矢量衍射公式仿真计算预处理后的入射波包以及经透镜强聚焦后在焦平面及焦平面前后传播的时空波包的三维时空分布,并对其强度和相位进行了分析。结果表明,强聚焦波包具有预定的高阶时空螺旋相位,且在透镜焦平面前后传播过程中,时空波包的总拓扑荷数保持不变,波包强度分布发生旋转,波包内部演化出若干个一阶时空相位奇点。
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关键词
物理光学
轨道角动量
时空光涡旋
强聚焦
光束传播
拓扑荷数
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Keywords
physical optics
orbital angular momentum
spatiotemporal optical vortex
strongly focused
beam propagation
topological charges
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名轨道角动量指向可控的紧聚焦时空波包(特邀)
被引量：1
- 2
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作者
莫德威
曾永西
陈国梁
滕厚安
陈建
詹其文
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室
张江实验室
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期36-45,共10页
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基金
国家自然科学基金(Nos.12274299,92050202,12204309)
上海市青年科技启明星计划(No.22QA1406600)
上海市自然科学基金(No.20ZR1437600)。
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文摘
利用Debye积分,研究了三个相互正交的轨道角动量(包括两个正交的横向轨道角动量以及一个纵向轨道角动量)光场在紧聚焦条件下的复杂耦合现象,并演示了焦场中相位奇点在三维时空间中的演化。此外,还研究了具有不同拓扑荷数的纵向轨道角动量对聚焦波包整体轨道角动量指向的影响。数值结果表明,聚焦波包的整体轨道角动量指向可由纵向轨道角动量的拓扑荷数进行调控,进而实现紧聚焦时空波包的轨道角动量指向可控。这种角动量指向可控的时空波包在光学微操作、微纳加工、自旋-轨道耦合以及量子通信等领域具有潜在的应用价值。
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关键词
时空光学涡旋
横向轨道角动量
纵向轨道角动量
紧聚焦
相位奇点
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Keywords
spatiotemporal optical vortex
Transverse orbital angular momentum
Longitudinal orbital angular momentum
Tight focusing
Phase singularity
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分类号
O43
[机械工程—光学工程]
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题名高度局域线偏振时空光涡旋的生成方法
被引量：1
- 3
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作者
郑鹏坤
陈建
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机构
上海理工大学光电信息与计算机学院
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出处
《光学仪器》
2022年第6期36-43,共8页
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文摘
携带横向轨道角动量的时空光涡旋是一种新型光脉冲波包,受到越来越多的关注。本文报道一种经过高数值孔径透镜聚焦,在透镜焦平面上产生偏振态可控的线偏振时空光涡旋的方法。为克服聚焦透镜对入射时空涡旋产生的时空像散效应,需对入射时空波包作预劈裂处理。基于Richards Wolf矢量衍射公式仿真了不同偏振态下的高度局域时空涡旋的三维时空场分布,并对其强度和相位特性进行了分析。生成的水平偏振、垂直偏振以及45°偏振高度局域时空涡旋证明了本文所提方法的有效性。
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关键词
线偏振
强聚焦
轨道角动量
时空光涡旋
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Keywords
linear polarization
tight focusing
orbital angular momentum
spatiotemporal optical vortex
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分类号
O43
[机械工程—光学工程]
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