本文關(guān)鍵詞：具有軌道角動(dòng)量的特種激光的產(chǎn)生、傳輸?shù)睦碚撆c實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：近些年來隨著奇點(diǎn)光學(xué)理論的發(fā)展,具有軌道角動(dòng)量的激光束因其被廣泛應(yīng)用于非線性光學(xué)、原子光學(xué)、量子信息處理、自由空間光通訊、粒子俘獲和操控等諸多領(lǐng)域,引起了人們的關(guān)注。本論文基于其成熟的理論模型和重要的研究應(yīng)用價(jià)值,選取并研究了三類特殊的具有軌道角動(dòng)量的激光束:部分相干拉蓋爾—高斯光束、異常渦旋光束和部分相干異常渦旋光束。首先,借助廣義惠更斯—菲涅耳原理,詳細(xì)研究了部分相干拉蓋爾—高斯光束(在本文中特選取LG0l光束)的聚焦特性和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生。研究表明可以通過改變空間相干性對(duì)部分相干拉蓋爾—高斯光束進(jìn)行整形,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析相吻合。其次,通過介紹完全相干光的空間自相關(guān)函數(shù),得到了遠(yuǎn)場(chǎng)自相關(guān)函數(shù)的環(huán)形位錯(cuò)個(gè)數(shù)與徑向模和方位角模系數(shù)之間的關(guān)系式,提出了測(cè)量高階拉蓋爾—高斯光束拓?fù)浜傻姆椒āＡ硗?在理論上研究了空間相干性對(duì)測(cè)量部分相干拉蓋爾—高斯光束拓?fù)浜傻挠绊?提出了在低相干性下利用復(fù)相干度測(cè)量渦旋光束拓?fù)浜傻姆椒�。之�?提出了異常渦旋光束的理論模型,推導(dǎo)得到它通過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的解析傳播公式并數(shù)值模擬了其通過自由空間的傳輸特性;同時(shí)在實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生并研究了異常渦旋光束的傳輸特性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論相吻合。發(fā)現(xiàn)異常渦旋光束的電場(chǎng)在自由空間遠(yuǎn)場(chǎng)(或焦平面)可以轉(zhuǎn)化為復(fù)宗量拉蓋爾—高斯光束的電場(chǎng),提供了一種利用異常渦旋光束作為實(shí)際光源來產(chǎn)生復(fù)宗量拉蓋爾—高斯光束的方法。最后,研究了部分相干異常渦旋光束的傳輸特性和相關(guān)奇點(diǎn)。給出了部分相干異常渦旋光束的理論模型和其交叉譜密度通過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的解析式,在理論上分別研究了相干性、光束階數(shù)和拓?fù)浜蓪?duì)部分相干異常渦旋光束光強(qiáng)分布的影響;研究得到了相關(guān)奇點(diǎn)(相干渦旋)個(gè)數(shù)與拓?fù)浜珊凸馐A數(shù)三者之間的數(shù)量關(guān)系,并在實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生了部分相干異常渦旋光束。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN24

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