具有轨道角动量的涡旋光束的实验产生与研究
涡旋光束是一种具有相位结构exp(7)il?(8)的特殊光场,其中?为方位角,l为拓扑荷数,该光束波前为螺旋形,且在光束传播方向上的轴向中心光强为零,它是现代奇点光学的一个重要研究分支。涡旋光束的光束结构具有一系列特殊的物理性质,如强度呈环形分布、具有很小的中心暗斑尺寸、无加热效应、无衍射效应等,其中最重要的一个特性是在光束向前传播的过程中,围绕光轴的每个光子携带与螺旋相位结构相关的光子轨道角动量(OAM)量子数l,因此该光束在激光光学、光摄技术、光通信、光学成像技术、信息传递与加密、原子分子光学和冷原子系统中均具有广泛的应用。
本文对具有OAM的涡旋光束的产生、检测与聚焦进行了相关的理论与实验研究,主要研究内容如下:(1)涡旋光束OAM的一种新型干涉检测方法:虽然涡旋光束具有螺旋相位结构,但是在强度分布上我们只能观察到其圆环形结构,并不能直接判断涡旋光束的OAM,因此涡旋光束的OAM检测成为了一项重要的必备技术。本文提出了一种在实验上利用光束干涉实现涡旋光束OAM简易检测的新方法。
其基本原理是基于反射式相位型空间光调制器(SLM)的不完全调 ...


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