渦旋光是一種攜帶軌道角動(dòng)量、相位面呈螺旋狀分布的新型結(jié)構(gòu)光場(chǎng),在量子糾纏、量子通信、光學(xué)微操控等領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。隨著研究的深入,具有比傳統(tǒng)渦旋光更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、相位奇點(diǎn)、軌道角動(dòng)量和偏振奇點(diǎn)的結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的產(chǎn)生,吸引了眾多研究人員的興趣。從固體激光腔內(nèi)直接激發(fā)產(chǎn)生空間結(jié)構(gòu)光和腔外調(diào)控得到空間結(jié)構(gòu)光出發(fā),分別介紹了離軸泵浦加像散轉(zhuǎn)換、調(diào)制元件調(diào)制波形、泵浦整形三種腔內(nèi)方法,以及空間光調(diào)制器光場(chǎng)定制、模式疊加、超構(gòu)表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三種腔外方法,并分析比較了幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),展望了未來空間渦旋結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。 

【文章來源】：中國(guó)激光. 2020,47(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：16 頁(yè)

【部分圖文】：

李薩如和余擺線光場(chǎng)。

Mendoza-Yero等[77]使用DPH方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的定制,實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8(a)所示。2013年,Arrizón等[78]介紹了CGH方法,通過構(gòu)造傅里葉級(jí)數(shù)在一階級(jí)次構(gòu)造目標(biāo)光場(chǎng)。圖8(b)為CGH方法級(jí)次分離的效果示意圖。CGH方法因更加靈活和實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單而被廣泛采用,2016年,Forbes等[79]用空間光調(diào)制器產(chǎn)生了多種定制光束,如圖9(a)所示。除單光束外,利用頻譜分離的方法,即利用多空間頻譜對(duì)不同的模式疊加不同方向的閃耀光柵的方法,使各個(gè)模式向不同的方向衍射,并將這些包含頻譜的模板進(jìn)行疊加得到復(fù)用模板。采用復(fù)用模板對(duì)入射光束進(jìn)行調(diào)整,可以產(chǎn)生空間多光束定制的效果。2017年,Rosales-Guzmán等[80]使用單個(gè)空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了多達(dá)200個(gè)空間模式的復(fù)用,如圖9(b)所示。空間光調(diào)制器定制光場(chǎng)模式的復(fù)用技術(shù),可以促進(jìn)模式復(fù)用技術(shù)在自由空間和光纖通信甚至量子信道中的多路復(fù)用。圖9 CGH方法定制光場(chǎng)模式。

圖8 空間光調(diào)制器的腔外調(diào)制方法。另外,可以用一種與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的方式創(chuàng)建這些全息圖,相位轉(zhuǎn)換可以在一個(gè)較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)精確地實(shí)現(xiàn),盡管會(huì)有一些效率損失,但也為寬譜甚至白光光束整形定制開辟了道路。除此之外還有一些特殊方法也可以產(chǎn)生非衍射貝塞爾-高斯光束[81]、圓渦旋陣列光束[82]等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A V-Folded Digital Laser for On-Demand Vortex Beams by Astigmatic Transformation of Hermite–Gaussian Modes[J]. 劉森森,陳旭東,蒲繼雄,林志立,陳子陽(yáng).  Chinese Physics Letters. 2019(12)
[2]Highly efficient generation of arbitrary vector beams with tunable polarization,phase, and amplitude[J]. SHENG LIU,SHUXIA QI,YI ZHANG,PENG LI,DONGJING WU,LEI HAN,JIANLIN ZHAO.  Photonics Research. 2018(04)



本文編號(hào)：3562839