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利用球差实现超高阶拉盖尔—高斯模式激光振荡 被引量：1
1
作者 盛泉 王爱华 +3 位作者 王盟 刘俊杰 史伟 姚建铨 《光电技术应用》 2021年第5期73-76,共4页
基于腔内球差选模方法在端面泵浦的Nd:YVO_(4)激光器中实现了能够对角向指数m进行便捷选择的高阶LG模式激光输出,从LG模式光斑半径和能量分布的角度对实验现象进行解释,分析发现不同模式间球差引起的实际焦点偏离是实现单一LG模式运转... 基于腔内球差选模方法在端面泵浦的Nd:YVO_(4)激光器中实现了能够对角向指数m进行便捷选择的高阶LG模式激光输出,从LG模式光斑半径和能量分布的角度对实验现象进行解释,分析发现不同模式间球差引起的实际焦点偏离是实现单一LG模式运转的关键,而单一模式自身球差产生的损耗决定了该模式是否能够起振。根据理论分析,分别通过使用长焦距透镜减小球差以降低高阶模式的损耗和增加泵浦功率以提高增益,实现了角向指数m最高达到±95的超高阶LG模式输出;通过使用短焦距透镜增大球差来加强对光斑较小的低阶模式的区分度,实现了径向指数p>0的LG模式输出。 展开更多
关键词 拉盖尔高斯模式 固体激光器 模式选择 球差
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基于腔内球差选模产生高阶拉盖尔-高斯模式激光 被引量：4
2
作者 刘俊杰 盛泉 +6 位作者 王盟 张钧翔 耿兴宁 石争 王爱华 史伟 姚建铨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期116-122,共7页
本文报道了基于腔内球差在端泵Nd:YVO_(4)激光器中选择单一高阶拉盖尔-高斯(LG)振荡模式的实验研究.在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入明显的球差,使具有不同光斑半径的各阶LG模式的光路在空间上发生分离,从而实现对模式的选择作用,1.0... 本文报道了基于腔内球差在端泵Nd:YVO_(4)激光器中选择单一高阶拉盖尔-高斯(LG)振荡模式的实验研究.在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入明显的球差,使具有不同光斑半径的各阶LG模式的光路在空间上发生分离,从而实现对模式的选择作用,1.03 W泵浦功率下线偏振1064 nm激光能够在LG_(0,)±10和LG_(0,)±33之间以单横模工作.分析发现适当的横模间球差是抑制边模、选择单一高阶LG模式的必要条件,而过大的球差又会导致单一LG模式自身遭受明显的损耗,不利于产生高阶的LG模式输出.据此进一步优化实验参数,获得了角向指数m达到±75的高阶LG模式输出. 展开更多
关键词 拉盖尔-高斯模式 固体激光器 模式选择 球差
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空间光调制器产生拉盖尔-高斯光束方法研究 被引量：6
3
作者 汪慧超 胡阿健 陈培锋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期447-450,共4页
为了解决产生拉盖尔-高斯模式光束较难的问题,采用二进制振幅全息图方法,基于空间光调制器,产生了拉盖尔-高斯光束,进行了理论分析和实验验证。推导了高斯光束到拉盖尔-高斯光束傅里叶变换的传递函数,通过对拉盖尔-高斯模拟图的修正,得... 为了解决产生拉盖尔-高斯模式光束较难的问题,采用二进制振幅全息图方法,基于空间光调制器,产生了拉盖尔-高斯光束,进行了理论分析和实验验证。推导了高斯光束到拉盖尔-高斯光束傅里叶变换的传递函数,通过对拉盖尔-高斯模拟图的修正,得出了可以用于空间光调制器的二进制全息图;搭建了基于4f系统的实验平台,取得了不同阶数的拉盖尔-高斯模式输出,并在实验中对产生的拉盖尔-高斯光束进行了检测。结果表明,此套装置搭建及操作简便,且可实现动态可控的光束输出,对于产生高阶涡旋光束以及因斯-高斯模式都有重要意义。 展开更多
关键词 信息光学 拉盖尔-高斯模式 二进制全息图法 空间光调制器
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基于腔内球差选模的超高阶拉盖尔-高斯涡旋激光
4
作者 王爱华 李锦辉 +4 位作者 盛泉 耿婧旎 付士杰 史伟 姚建铨 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期249-254,共6页
利用不同阶拉盖尔-高斯(LG)模式激光具有不同光束尺寸的特性,在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入球差,使各阶LG模式激光的空间光路发生分离,从而实现对高阶横模的选择并产生高阶LG模式涡旋激光输出。通过对高阶LG模式激光的聚焦特性和透... 利用不同阶拉盖尔-高斯(LG)模式激光具有不同光束尺寸的特性,在激光谐振腔内使用短焦距透镜引入球差,使各阶LG模式激光的空间光路发生分离,从而实现对高阶横模的选择并产生高阶LG模式涡旋激光输出。通过对高阶LG模式激光的聚焦特性和透镜球差进行分析计算,给出了高阶LG_(0,±m)模式涡旋激光的角向指数(m)随谐振腔参数变化的理论模型。搭建端面泵浦的1064 nm Nd∶YVO_(4)激光器开展了实验研究,在2.06 W泵浦功率下获得了角向指数可便捷调控且m最高可达到280的超高阶LG_(0,±m)涡旋激光输出。实验产生的超高阶涡旋激光具有良好的功率和模式稳定性,模式变化规律与理论计算结果相符。通过增加泵浦功率或优化泵浦交叠以提高激光增益,理论上可以产生任意高阶的涡旋激光输出。研究结果为超高阶LG模式涡旋激光的产生提供了参考。 展开更多
关键词 激光光学 拉盖尔-高斯模式 涡旋激光 模式选择 高阶横模 球差
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轨道角动量模式识别方法综述 被引量：4
5
作者 冯文艳 付栋之 +1 位作者 王云龙 张沛 《物理实验》 2019年第2期1-12,共12页
光子轨道角动量具有涡旋和高维特性,在经典和量子领域有巨大应用潜力,目前在光学系统中有多种轨道角动量识别方法,常见的方法有以下8种:干涉仪法、镜像干涉法、平面波干涉法、角双缝干涉法、三角孔衍射法、计算全息光栅法、光学几何变... 光子轨道角动量具有涡旋和高维特性,在经典和量子领域有巨大应用潜力,目前在光学系统中有多种轨道角动量识别方法,常见的方法有以下8种:干涉仪法、镜像干涉法、平面波干涉法、角双缝干涉法、三角孔衍射法、计算全息光栅法、光学几何变换法和旋转多普勒效应法.本文详细介绍了8种方法的实验原理、实验装置、实验结果及现阶段的研究成果. 展开更多
关键词 拉盖尔-高斯模式 轨道角动量 分束器 干涉 衍射
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基于法布里-珀罗腔的激光模式分析 被引量：2
6
作者 赵健 翟雨欣 +3 位作者 职佳文 叶艳霞 吴浩煜 张洁 《物理实验》 2022年第1期10-14,共5页
法布里-珀罗腔(F-P)通常是由2面平行放置的反射镜组成的多光束干涉仪,将入射光束耦合进入F-P腔,光场会在反射镜间多次来回反射,经过干涉相长过程光场被增强,形成稳定腔内光场.为帮助学生更好地理解多光束干涉与谐振腔内模式产生的工作原... 法布里-珀罗腔(F-P)通常是由2面平行放置的反射镜组成的多光束干涉仪,将入射光束耦合进入F-P腔,光场会在反射镜间多次来回反射,经过干涉相长过程光场被增强,形成稳定腔内光场.为帮助学生更好地理解多光束干涉与谐振腔内模式产生的工作原理,基于F-P腔设计了可分辨激光模式的实验装置,探究不同激光模式的输出特性.通过实验观察拉盖尔-高斯光束,测量了F-P腔的自由光谱区、相邻横模频率间隔等参量,并分析了主要的实验误差来源. 展开更多
关键词 法布里-珀罗腔 拉盖尔-高斯模式 自由光谱区 激光模式
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基于cGAN的下采样LG谱图像优化重建
7
作者 叶皓 王麓懿 +1 位作者 吴雪炜 张勇 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期752-758,共7页
对于复杂图像的拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,LG)谱成像,因为满足奈奎斯特采样率的高阶LG模式系数无法测得,重建图像的失真不可避免,而神经网络算法通过先验学习,可以对失真图像实现较为清晰的复原.提出基于条件生成对抗网络(Condition... 对于复杂图像的拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,LG)谱成像,因为满足奈奎斯特采样率的高阶LG模式系数无法测得,重建图像的失真不可避免,而神经网络算法通过先验学习,可以对失真图像实现较为清晰的复原.提出基于条件生成对抗网络(Conditional Generative Adversarial Nets,cGAN)的图像优化重建方法,在处理下采样的LG谱单像素成像和旋转运动模糊图像中均取得了较好的效果.在1.87%的LG谱采样率下,该方法能将Kaggle数据集人像二值图像的结构相似性(Structural Similarity,SSIM)指数提升至0.8以上,和经典图像去噪算法相比有显著提升. 展开更多
关键词 频谱下采样 拉盖尔高斯模式 cGAN 图像优化重建 单像素成像 旋转运动模糊图像复原
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基于Kolmogorov模型的大气湍流对于空间光通信轨道角动量模式间串扰影响的研究 被引量：5
8
作者 张磊 宿晓飞 +2 位作者 张霞 张晓光 席丽霞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期20-25,共6页
讨论了基于Kolmogorov模型的大气湍流对于自由空间光通信轨道角动量（OAM）模式正交性、光束强度以及相位分布的影响。仿真研究了不同大气湍流强度对轨道角动量模式复用光通信系统中相邻模式之间的串扰。仿真结果表明，在弱大气湍流条... 讨论了基于Kolmogorov模型的大气湍流对于自由空间光通信轨道角动量（OAM）模式正交性、光束强度以及相位分布的影响。仿真研究了不同大气湍流强度对轨道角动量模式复用光通信系统中相邻模式之间的串扰。仿真结果表明，在弱大气湍流条件下，连续轨道角动量模式可以作为短距离自由空间光通信中的模式分配方案。在中等大气湍流条件下，轨道角动量模式间隔应该至少为3，才能保证信号串扰不至于影响到接收端的信号提取。 展开更多
关键词 大气光学 轨道角动量 拉盖尔高斯模式 光通信 信道串扰
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