《光學渦旋在湍流大氣中產生和傳輸機理研究》是依託南京理工大學，由王海燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：光學渦旋在湍流大氣中產生和傳輸機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王海燕
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光場在大氣湍流中傳輸時，當光強起伏達到一定程度，光場可自發產生光學渦旋，也就是通常意義上所指的相位不連續。光學渦旋在大氣湍流中的產生和發展是光波大氣傳輸中的新現象，在強湍流情況下，明顯惡化自適應光學校正大氣湍流引起波前畸變的效果。本課題從光場在大氣湍流中傳輸時的相位起伏和相位不連續性出發，利用數值解析、數值模擬和實驗相結合的方法研究湍流大氣中光學渦旋的產生、發展以及其拓撲荷的傳輸機制；研究渦旋光束在大氣湍流中的光強分布以及軌道角動量的傳輸特性，分析光源中的渦旋和傳輸介質產生的光學渦旋在大氣湍流中傳輸的異同點，並加以判別；光學渦旋的存在使得相位的準確復原更難，研究光學渦旋對相位高精度復原技術的影響；研究如何消除傳輸介質中產生的光學渦旋，分析利用光學渦旋傳播動力學特徵的潛在套用。該項目的研究有助於自適應光學技術中高精度的相位探測和復原，對空間雷射通訊技術以及光學渦旋的套用具有重要意義。
結題摘要
光學渦旋作為獨特的光場在諸如光學微操控技術和信息傳遞領域等方面的潛在應有價值，並引起了學術界的高度關注。近年來，光學渦旋的研究已經成為一個迅速發展的光學前沿熱點。渦旋光束在空間光通信領域具有巨大的套用前景，因此研究光學渦旋在大氣湍流中的傳輸特性具有重要的實用意義。本項目圍繞光渦旋在大氣湍流中傳輸特性的研究，採用了數值解析和數值模擬相結合的研究方法，研究了矢量平頂渦旋光束，部分相干的矢量拉蓋爾-高斯渦旋光束以及標量貝塞爾高斯渦旋光束和橢圓渦旋光束在湍流大氣中的動態傳輸演變特性，詳細地研究了渦旋光的拓撲特性和相干特性以及偏振特性等對渦旋光在光渦旋在大氣中傳輸時的光譜相干特性，光譜偏振特性以及光譜強度等特性的影響，研究發現通過調控渦旋光束的參數可以調製光渦旋在大氣湍流中傳輸時的偏振特性。全邦加球光束（FP）由於在整個橫截面內都包含有所有的光的偏振態而著稱，由於其偏振奇異特性越來越受到學術界的關注。本項目基於空間光調製原理，構造了具有對稱偏振奇點的FP光束，深入研究了在不同背景光場下渦旋對之間的旋轉和湮滅。研究還發現當在FP光束的背景光場中置入不同的光學渦旋時，FP光束的傳輸特性就截然不同。在本項目資助下，共在國際國內學術期刊上發表論文4篇，其中SCI3篇，EI1篇；譯著一部；聯合培養碩士研究生3名。在本項目資助下，共參加國際學術會議1次。邀請國外專家來訪1次。項目經費使用合理，完成項目預期研究計畫.
