【摘要】：利用光纖產(chǎn)生渦旋光對提高軌道角動量通信系統(tǒng)的性能、降低軌道角動量通信系統(tǒng)的成本等方面有重要的應用價值。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渦旋光的產(chǎn)生原理,仿真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,實驗在少模光纖中產(chǎn)生了一階模式TM01、TE01和HEeven21,并將一階矢量光束HEeven21與HEodd21模式疊加產(chǎn)生渦旋光。偏振檢測和三角形衍射實驗表明,少模光纖產(chǎn)生的渦旋光是圓偏振光,拓撲荷數(shù)l=1。利用少模光纖可為實驗中渦旋光的產(chǎn)生提供一種簡單、低成本的方法。
【圖文】：

中國激光θ＝ｌ１２（ω２ｓ＋ｒ２０）／（Ｋ０ｎωｓｒ０）。（１１）３實驗研究依據(jù)光纖中渦旋光的產(chǎn)生原理［２０－２１］，設計了圖３所示的實驗方案。實驗采用波長為６３２．８ｎｍ的氦－氖（Ｈｅ－Ｎｅ）激光器，光束經(jīng)過偏振片（Ｐ）由無偏光轉(zhuǎn)換為線偏振光。聚焦透鏡將線偏振光束耦合進偏振控制器中的保偏光纖（ＰＭＦ）中。通過調(diào)整偏振控制器的旋鈕擠壓保偏光纖，從而可改變光的偏振狀態(tài)。將保偏光纖出射的光束以一定的入射角度耦合進少模光纖中。少模光纖的實驗參數(shù)為：ｎ１＝１．４６２８，ｎ２＝１．４６７７，光纖長度為１ｍ，纖芯直徑為５．３μｍ，波長為９８０ｎｍ下的模場直徑為（５．９±０．３）μｍ。少模光纖的歸一化頻率Ｖ＝３．５９１，在６３２．８ｎｍ的波長條件下支持ＨＥ１１，ＴＥ０１，，ＴＭ０１和ＨＥ２１模式的傳輸。少模光纖出射的光經(jīng)過分束鏡（ＢＳ）分成兩束，一束經(jīng)過偏振片入射至ＣＣＤ上以進行偏振光斑檢測；另外一束光經(jīng)過擴束準直系統(tǒng)，再經(jīng)過一個λ／４波片（ＱＷＰ），最后入射在一個刻有三角形孔的菲林波片上。通過在ＣＣＤ上觀察衍射光斑，可檢測得到光的波前螺旋相位。圖３實驗裝置圖Ｆｉｇ．３Ｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐ３．１光纖中渦旋光的產(chǎn)生實驗由（１１）式可以得出，ＨＩ１０６０型少模光纖在入射角度為２．８９５°時一階渦旋光的激發(fā)效率最大，為１８．３９％。實驗中，先調(diào)整偏振控制器，使入射光的偏振態(tài)分別變?yōu)榫�偏振、橢圓偏振和圓偏振。由光纖中光拍長與光

中國激光θ＝ｌ１２（ω２ｓ＋ｒ２０）／（Ｋ０ｎωｓｒ０）。（１１）３實驗研究依據(jù)光纖中渦旋光的產(chǎn)生原理［２０－２１］，設計了圖３所示的實驗方案。實驗采用波長為６３２．８ｎｍ的氦－氖（Ｈｅ－Ｎｅ）激光器，光束經(jīng)過偏振片（Ｐ）由無偏光轉(zhuǎn)換為線偏振光。聚焦透鏡將線偏振光束耦合進偏振控制器中的保偏光纖（ＰＭＦ）中。通過調(diào)整偏振控制器的旋鈕擠壓保偏光纖，從而可改變光的偏振狀態(tài)。將保偏光纖出射的光束以一定的入射角度耦合進少模光纖中。少模光纖的實驗參數(shù)為：ｎ１＝１．４６２８，ｎ２＝１．４６７７，光纖長度為１ｍ，纖芯直徑為５．３μｍ，波長為９８０ｎｍ下的模場直徑為（５．９±０．３）μｍ。少模光纖的歸一化頻率Ｖ＝３．５９１，在６３２．８ｎｍ的波長條件下支持ＨＥ１１，ＴＥ０１，ＴＭ０１和ＨＥ２１模式的傳輸。少模光纖出射的光經(jīng)過分束鏡（ＢＳ）分成兩束，一束經(jīng)過偏振片入射至ＣＣＤ上以進行偏振光斑檢測；另外一束光經(jīng)過擴束準直系統(tǒng)，再經(jīng)過一個λ／４波片（ＱＷＰ），最后入射在一個刻有三角形孔的菲林波片上。通過在ＣＣＤ上觀察衍射光斑，可檢測得到光的波前螺旋相位。圖３實驗裝置圖Ｆｉｇ．３Ｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐ３．１光纖中渦旋光的產(chǎn)生實驗由（１１）式可以得出，ＨＩ１０６０型少模光纖在入射角度為２．８９５°時一階渦旋光的激發(fā)效率最大，為１８．３９％。實驗中，先調(diào)整偏振控制器，使入射光的偏振態(tài)分別變?yōu)榫�偏振、橢圓偏振和圓偏振。由光纖中光拍長與光
【作者單位】： 西安理工大學自動化與信息工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(61377080,60977054) 陜西省重點產(chǎn)業(yè)鏈項目(2017ZDCXL-GY-06-01)
【分類號】：TN929.1


本文編號：2548438