【摘要】：渦旋光攜帶軌道角動量,在渦旋光復用通信、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,簡化渦旋光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面有很大的優(yōu)勢。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。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)值計算了入射光波長、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,分析了入射角度對少模光纖中一階模式激發(fā)效率的影響,實驗驗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單、低成本的方法。3、渦旋光束的相位檢測。主要從實驗的角度比較分析了渦旋光束波前檢測的兩種方法:干涉法與衍射法,得出要確定拓撲荷數(shù)的大小與正負,可以選擇的檢測方法為身干涉、三角形衍射和雙縫涉。采用三角形衍射法檢測利用少模光纖產(chǎn)生的渦旋光的拓撲荷數(shù)。經(jīng)三角形衍射實驗表明,少模光纖產(chǎn)生的渦旋光束拓撲荷數(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、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,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)生的渦旋光束拓撲荷數(shù)l=+1。
【圖文】：

ikzi uik u ek y B y z 0 E B實部的時間平均值為【17】： 2* * 0* *02i u u u u k u B E B 能流密度只與式(2.8)中第三項相關(guān)，因此，20zw c c u)，化簡可得單位長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)光纖中拓撲荷數(shù)與有效折射率smn 22sm smn a n a l 計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量的基本理論，，從角動角動量的原理，接著列舉了幾種
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1

【參考文獻】

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1 肖亞玲;劉艷格;王志;劉曉頎;羅明明;;基于少模光纖的全光纖熔融模式選擇耦合器的設(shè)計及實驗研究[J];物理學報;2015年20期

2 侯樂鑫;耿滔;董祥美;;拉蓋爾-高斯渦旋光束的傳輸特性研究[J];上海理工大學學報;2015年04期

3 柯熙政;李亞星;;分數(shù)階拉蓋爾高斯光束軌道角動量的實驗研究[J];激光與光電子學進展;2015年08期

4 黃桂勇;周守利;覃亞麗;薛林林;鄢曼;;改進環(huán)光纖結(jié)構(gòu)中軌道角動量模式特性分析[J];激光與光電子學進展;2015年08期

5 陳寒;鄒淑珍;于海娟;林學春;;單模激光在多模光纖中的傳輸實驗研究[J];激光與光電子學進展;2015年04期

6 柯熙政;郭新龍;;用光束軌道角動量實現(xiàn)相位信息編碼[J];量子電子學報;2015年01期

7 崔蘇;魏淮;;光纖通信新型復用技術(shù)(本期優(yōu)秀論文)[J];光通信技術(shù);2014年08期

8 孫平;李興龍;孫海濱;李峰;;渦旋光的干涉特性及其在變形測量中的應(yīng)用[J];光子學報;2014年09期

9 諶娟;柯熙政;楊一明;;拉蓋爾高斯光的衍射和軌道角動量的彌散[J];光學學報;2014年04期

10 喬海亮;王s

本文編號：2591888