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题名艾里涡旋及其衍生光场
被引量：1
- 1
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作者
潘婧
王豪
付星
柳强
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机构
清华大学精密仪器系
光子测控技术教育部重点实验室
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出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期50-63,共14页
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基金
国家自然科学基金,61875100,61975087。
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文摘
艾里光束作为一种具有自加速特性的无衍射光束,在光镊、光学成丝、成像、表面等离子激发等众多领域都具有应用潜力。而在艾里光束基础上引入涡旋项可以丰富光场特性,同时利用艾里光束特性与涡旋相位特性为光场分布调谐提供了更大的灵活性,也引入了更多的动力学演化特性。以直角坐标和极坐标系下艾里光束的特性与应用为切入口,系统介绍了各类艾里涡旋的参数调谐与演化特性,包括直角坐标和极坐标系下单个艾里涡旋在各个情况下的演化特性、产生方式与应用,以及直角坐标和极坐标系下的艾里涡旋叠加光束的奇特性质等,为系统了解艾里涡旋参数及动力学特性提供参考,进而为产生具有更加丰富性质的光场打下基础,对扩大艾里涡旋的实际应用领域具有指导意义。
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关键词
波动光学
艾里光束
艾里涡旋
模式叠加
动力学演化
轨道角动量
结构光
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Keywords
wave optics
Airy beam
Airy vortex
mode superposition
dynamic evolution
orbital angular momentum
structured light
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名基于双芯光纤耦合器的高纯度涡旋光产生研究
- 2
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作者
王乔波
常敏
刘学静
周军
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
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出处
《光学仪器》
2022年第2期43-50,共8页
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基金
国家自然科学基金(62005167)。
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文摘
为了实现全光纤化轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)模式产生系统,设计了一种基于标准单模光纤和环芯光纤的双芯光纤耦合器结构。基于模式匹配法和相位匹配原理,仿真计算了双芯光纤耦合区中轨道角动量模式光场及相位的变化。结果表明:当单模光纤中的光场耦合到环芯光纤时,会在环芯光纤中激发出多种高阶矢量模式,引起模间串扰和降低产生的轨道角动量模式纯度,同时耦合产生的轨道角动量模式能量会在具有相反拓扑电荷数的同阶模式间震荡。通过调控波导间距,对耦合效应的强弱进行调控,实现了高纯度的一阶轨道角动量模式的产生,最大耦合效率可达99%,模间串扰<−20 dB。
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关键词
轨道角动量(OAM)模式
光纤耦合器
涡旋光
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Keywords
orbital angular momentum(OAM)mode
fiber coupler
vortex light
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分类号
TK253
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名利用少模光纤产生涡旋光的实验
被引量：8
- 3
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作者
柯熙政
葛甜
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机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期176-183,共8页
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基金
国家自然科学基金(61377080
60977054)
陕西省重点产业链项目(2017ZDCXL-GY-06-01)
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文摘
利用光纤产生涡旋光对提高轨道角动量通信系统的性能、降低轨道角动量通信系统的成本等方面有重要的应用价值。少模光纤是一种只存在基模和低阶模式的光纤,结合光纤中的耦合模理论和涡旋光的产生原理,仿真分析了入射角度对少模光纤中一阶模式激发效率的影响,实验在少模光纤中产生了一阶模式TM01、TE01和HEeven21,并将一阶矢量光束HEeven21与HEodd21模式叠加产生涡旋光。偏振检测和三角形衍射实验表明,少模光纤产生的涡旋光是圆偏振光,拓扑荷数l=1。利用少模光纤可为实验中涡旋光的产生提供一种简单、低成本的方法。
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关键词
光纤光学
涡旋光
一阶模式
少模光纤
矢量光束
入射角度
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Keywords
fiber optics
vortex light
first-order mode
few-mode fiber
vector beam
incident angle
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分类号
TN929.11
[电子电信—通信与信息系统]
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题名环形中空光子晶体光纤用于多阶涡旋光传输
被引量：3
- 4
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作者
靳晓玲
王有为
孙兵
张祖兴
陈明阳
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机构
南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院先进光子技术研究所
江苏大学机械工程学院
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期123-130,共8页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC0306100)
中国博士后创新人才支持计划(BX201600077,2017M611877)
南京邮电大学1311人才计划。
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文摘
根据光子晶体光纤多孔等特性,提出--种涡旋光传输的环形中空光子晶体光纤设计方案。利用有限元法对环形光纤结构参数进行优化设计,并分析光纤中多阶涡旋光的传输特性。具体分析结果表明,当光纤中心孔直径取5.6μm,第一层空气孔直径取2.67μm,最外层空气孔的直径取2.87μm,孔间距取3.09μm,在1.3~2μm波段内,同一矢量模式组对应的HE模和EH模之间的有效折射率差最小超过3.04×10^(-3),最大达到了1.55×10^(-2),并且能应用于光纤较小弯曲情形(弯曲半径可以低至18mm)。该光子晶体光纤能实现涡旋光模式稳定传输,为今后进一步研究并应用涡旋光奠定了良好的基础。
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关键词
光纤光学
光子晶体光纤
涡旋光
矢量模式
弯曲损耗
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Keywords
fiber optics
photonic crystal fiber
vortex light
vector mode
bending loss
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名环形芯掺铒涡旋光纤的放大特性研究
被引量：4
- 5
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作者
刘帅帅
张亮
魏鹤鸣
文建湘
庞拂飞
王廷云
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机构
上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期132-138,共7页
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基金
国家重点研发计划(2018YFB1801800)
国家自然科学基金(61635006,61975113)。
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文摘
提出了一种基于环形芯结构的掺铒涡旋光纤。针对该涡旋光纤的放大性能,分析了其高折射率环和掺杂区域宽度对增益性能的影响。仿真结果表明,该光纤可支持1~2阶涡旋光模式,且C波段内的模式增益均高于35.4 dB。通过搭建实验装置对环形芯掺铒涡旋光纤的放大性能进行了测试。实验结果表明,在1530 nm波长处涡旋光的模式增益最大值高达32.6 dB。此环形芯掺铒涡旋光纤可广泛应用在长距离、大容量的空分复用光纤通信等领域中。
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关键词
光纤光学
掺铒光纤
环形芯光纤
涡旋光模式
增益
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Keywords
fiber optics
erbium-doped fiber
ring-core fiber
vortex light mode
gain
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名光纤结构光场产生及应用
被引量：6
- 6
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作者
张文定
李鑫
白家浩
张录
梅霆
赵建林
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机构
西北工业大学理学院陕西省光信息技术重点实验室
西北工业大学理学院超常条件材料物理与化学教育部重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期51-69,共19页
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基金
国家重点基础研究发展计划(2017YFA0303800)
国家自然科学基金(61675169
+3 种基金
11634010
61675171)
中央高校基本科研业务费专项资金(3102017ZY021)
陕西省自然科学基金(2018JM6036)
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文摘
光纤结构光场作为光场调控的一个重要分支,逐渐引起了研究者们的广泛关注。首先基于光纤矢量模式理论,讨论了光纤中具有空间偏振/相位奇异特性的结构光场的产生机理;然后,介绍了光纤结构光场的产生方法,如长周期光纤光栅耦合法、光纤端面微结构法和轨道角动量转换法等;最后,介绍了光纤结构光场在超分辨成像、涡旋光通信、等离子针尖纳米聚焦和非线性频率转换等方面的一些典型应用。
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关键词
物理光学
光场调控
矢量光场
涡旋光场
模式耦合
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Keywords
physical optics
light field modulation
vector field
vortex field
mode coupling
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分类号
O436.3
[机械工程—光学工程]
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题名面向光纤通信多维复用的光场调控与传输技术
被引量：16
- 7
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作者
李建平
刘洁
高社成
余思远
李朝晖
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机构
暨南大学光子技术研究院
中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室
暨南大学信息科学技术学院电子工程系
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期136-149,共14页
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基金
国家自然科学基金(61525502
61435006
+5 种基金
61490715
61775085
61705088)
"珠江人才计划"本土创新科研团队项目(2017BT01X121)
广东省特支计划青年拔尖人才项目(2015TQ01X606)
广州市珠江科技新星人才项目(201710010051)
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文摘
复杂光场通常是指相位、振幅和偏振等具有特殊分布的结构光场,包括以轨道角动量模式为代表的涡旋光场和以偏振态非均匀分布的矢量光场。利用复杂光场构建多维复用光纤通信系统已成为空分复用光通信技术的研究热点。介绍了通过光纤实现复杂光场产生、调控、传输的方法;简述了新型环形纤芯光纤在低复杂度、短距模式复用光纤通信系统中的应用;介绍了基于Q玻片的短距直接检测矢量模式复用光纤通信系统实验;简要分析了光纤光栅耦合模式转换法,以及利用少模光纤实现一阶和二阶轨道角动量模式的产生方案;同时介绍了利用一维和二维周期渐变相位光栅测量涡旋光场特性的技术方案。光纤损耗和模式串扰是限制基于复杂光场的模式复用光纤通信系统性能的关键因素;基于光纤产生和调控高阶复杂光场仍然具有很大的挑战性。复杂光场模式复用技术作为一种基于光纤本征模式的复用技术,与其相关的研究在未来超大容量模式复用光纤通信系统中具有重要的研究意义和潜在的应用价值。
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关键词
物理光学
光通信
涡旋光场
矢量光场
特种光纤
模式复用
空分复用
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Keywords
physical optics
optical communications
vortex light field
vector light field
special optical fiber
mode division multiplexing
spatial division multiplexing
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分类号
TN929.11
[电子电信—通信与信息系统]
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