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空间光调制器模拟光栅产生高阶和分数阶涡旋光束
1
作者 杨启航 李盼 +4 位作者 杨焓 王润兵 邢浩儒 许飞 祁义红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2809-2817,共9页
用空间光调制器模拟叉形光栅的方式产生高阶和分数阶涡旋光束,分离各阶涡旋光束并探究单级特性,探测其拓扑荷数以验证实验方法的正确性。设计了涡旋光束生成光路,编写了产生叉形光栅全息图的计算机程序,利用透射式空间光调制器模拟叉形... 用空间光调制器模拟叉形光栅的方式产生高阶和分数阶涡旋光束,分离各阶涡旋光束并探究单级特性,探测其拓扑荷数以验证实验方法的正确性。设计了涡旋光束生成光路,编写了产生叉形光栅全息图的计算机程序,利用透射式空间光调制器模拟叉形光栅,以全息图的方式加载到空间光调制器上。调节参数改变全息光栅图样,得到拓扑荷数从1.0到100.0的整数阶与间隔为0.1的分数阶涡旋光束。利用孔径光阑分离出一级衍射,分析其特性并利用干涉法测量其拓扑荷数。实验发现,整数与分数阶光场分布与拓扑荷数为单调关系,拓扑荷数接近100时光束质量显著下降的特性,利用干涉法测得的拓扑荷数与计算全息图设置的参数完全相同。干涉测量结果验证了计算全息方法的正确性。该方法装置简易、参数可调,可为高阶和分数阶涡旋光的产生和应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 涡旋光束 空间光调制器 衍射光栅 轨道角动量
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基于相位全息法的高阶和分数阶涡旋光产生方法及性能研究
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作者 杨焓 王润兵 +4 位作者 邢浩儒 杨启航 李盼 许飞 祁义红 《光通信技术》 2023年第6期53-56,共4页
为了进一步探索高阶和分数阶涡旋光的高效产生方法,利用相关计算程序模拟了涡旋光相位全息图,搭建了相位全息法产生涡旋光的光路,研究了整数和分数阶涡旋光的光场分布特点。实验结果表明:当产生轨道角动量拓扑荷数l=1~200整数阶的涡旋光... 为了进一步探索高阶和分数阶涡旋光的高效产生方法,利用相关计算程序模拟了涡旋光相位全息图,搭建了相位全息法产生涡旋光的光路,研究了整数和分数阶涡旋光的光场分布特点。实验结果表明:当产生轨道角动量拓扑荷数l=1~200整数阶的涡旋光时,涡旋光束图的中心暗斑在一定范围内会随拓扑荷数的增大而增大,超过一定数值范围后,受限于仪器参数的涡旋光质量会降低;当产生l=8.1、8.4、8.8分数阶的涡旋光时,涡旋光相位出现分数分布,径向缺口随分数阶拓扑荷数增大而逐渐向整数阶演化。 展开更多
关键词 涡旋光束 轨道角动量 相位全息图 螺旋相位 空间光调制器
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叉形光栅法产生分数阶涡旋光的实验探究
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作者 祁义红 杨焓 +2 位作者 王润兵 邢浩儒 王鹏 《大学物理实验》 2023年第6期1-5,共5页
衍射和光栅是基础光学课程和光学实验的重要内容,在传统光学技术和前沿科学研究中有重要的作用和应用。文章以分数阶涡旋光为研究对象,利用空间光调制器设计了基于叉形光栅的衍射效应产生分数阶涡旋光的实验,编写了分数阶叉形光栅的计... 衍射和光栅是基础光学课程和光学实验的重要内容,在传统光学技术和前沿科学研究中有重要的作用和应用。文章以分数阶涡旋光为研究对象,利用空间光调制器设计了基于叉形光栅的衍射效应产生分数阶涡旋光的实验,编写了分数阶叉形光栅的计算机程序,实验上产生和观测了分数阶涡旋光,分析了分数阶涡旋光的特点和强度分布。通过本实验,学生进一步加深了对衍射和光栅特性的理解,激发了对光学前沿研究和探索的兴趣,拓展了学生的专业知识,提升了对光学研究和光场调控的创新意识。 展开更多
关键词 衍射 叉形光栅 涡旋光 轨道角动量 空间光调制器
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