【摘要】：渦旋光攜帶軌道角動(dòng)量,在渦旋光復(fù)用通信、粒子捕獲、編碼與解碼方面有著重要的應(yīng)用前景。相比于結(jié)構(gòu)性器件產(chǎn)生渦漩光,利用光纖產(chǎn)生渦旋光在提高渦旋光通信系統(tǒng)的性能,降低渦旋光通信系統(tǒng)的成本,簡(jiǎn)化渦旋光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面有很大的優(yōu)勢(shì)。本文主要研究光纖產(chǎn)生渦旋光的影響因素、利用少模光纖產(chǎn)生渦旋光束以及渦旋光束的相位檢測(cè)。具體的工作如下:1、分析了光纖產(chǎn)生渦旋光的影響因素。數(shù)值計(jì)算了入射光波長(zhǎng)、內(nèi)外折射率差、光纖纖芯半徑、入射光纖的角度和離軸入射光纖對(duì)利用光纖產(chǎn)生渦旋光束模式變化的影響,為利用光纖產(chǎn)生渦旋光束的參數(shù)選取提供了理論依據(jù)。2、利用少模光纖產(chǎn)生渦旋光束。少模光纖是一種只存在基模和低階模式的光纖,結(jié)合光纖中的耦合模理論和利用光纖產(chǎn)生渦旋光的原理,分析了入射角度對(duì)少模光纖中一階模式激發(fā)效率的影響,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了利用少模光纖可以產(chǎn)生一階渦旋光。利用少模光纖產(chǎn)生渦旋光為光纖產(chǎn)生渦旋光提供了一種簡(jiǎn)單、低成本的方法。3、渦旋光束的相位檢測(cè)。主要從實(shí)驗(yàn)的角度比較分析了渦旋光束波前檢測(cè)的兩種方法:干涉法與衍射法,得出要確定拓?fù)浜蓴?shù)的大小與正負(fù),可以選擇的檢測(cè)方法為身干涉、三角形衍射和雙縫涉。采用三角形衍射法檢測(cè)利用少模光纖產(chǎn)生的渦旋光的拓?fù)浜蓴?shù)。經(jīng)三角形衍射實(shí)驗(yàn)表明,少模光纖產(chǎn)生的渦旋光束拓?fù)浜蓴?shù)l=+1。研究結(jié)果表明:利用光纖產(chǎn)生渦旋光與光纖的纖芯半徑、內(nèi)外折射率差、入射波長(zhǎng)、入射角度和離軸偏移有關(guān);少模光纖能夠產(chǎn)生一階的矢量模式,在經(jīng)過矢量模式的疊加之后,少模光纖中一階矢量模式轉(zhuǎn)換成具有螺旋相位波前的一階渦旋光束:光纖中產(chǎn)生的渦旋光束,在經(jīng)過三角形衍射時(shí),與拉蓋爾-高斯光束有相似的特性,從三角形衍射圖樣中可以得出,少模光纖產(chǎn)生的渦旋光束拓?fù)浜蓴?shù)l=+1。
【圖文】：

ikzi uik u ek y B y z 0 E B實(shí)部的時(shí)間平均值為【17】： 2* * 0* *02i u u u u k u B E B 能流密度只與式(2.8)中第三項(xiàng)相關(guān)，因此，20zw c c u)，化簡(jiǎn)可得單位長(zhǎng)度上的光子能流密度為【 2 2 22 21Rrz lu u uc z zkr r Φ z ，2u 是 u ( r , , z)的平方。2c 表示玻印亭矢上的Φ分量產(chǎn)生軌道角動(dòng)量，z 分量與傳播方

圖 2-8 光子晶體光纖結(jié)構(gòu)【61】Fig. 2-8 Photonic crystal fiber structure的長(zhǎng)度 L 2 /a，a 是光子晶體光。在扭曲的包層中，空間的分布結(jié)光纖中拓?fù)浜蓴?shù)與有效折射率smn 22sm smn a n a l 計(jì)不同的光子晶體光纖，產(chǎn)生不同功率損耗小的渦旋光束，但是由仿真階段。利用光子晶體是未來與軌道角動(dòng)量的基本理論，，從角動(dòng)角動(dòng)量的原理，接著列舉了幾種
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

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10 喬海亮;王s

本文編號(hào)：2591888