具有軌道角動量的部分相干矢量渦旋光束的研究

《具有軌道角動量的部分相干矢量渦旋光束的研究》是依託華僑大學，由蒲繼雄擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：具有軌道角動量的部分相干矢量渦旋光束的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蒲繼雄
• 依託單位：華僑大學

項目摘要

渦旋光束以及徑向偏振光束是近幾年國際上光學界的研究熱點。本項目擬研究部分相干矢量渦旋光束的產生及其傳輸。這種光束有以下特性：1.光束中的每個光子攜帶軌道角動量；2.具有空間（或時間）部分相干性；3.具有徑向（或角向）偏振分布。我們將著重研究這種光束在湍流大氣和光纖等介質中的傳輸特性，分析光束的相干性和傳輸介質的性質對渦旋光束傳輸的影響。這些研究將為研發一種基於軌道角動量（OAM）的光信息編碼與傳輸技術奠定基礎。此外，我們還擬研究這種渦旋光束經大數值孔徑透鏡後的聚焦特性。著重研究入射光束的空間相干度和偏振分布等對聚焦光斑形狀的影響。基於該研究成果，有望獲得一種新型光束整形技術，該技術通過對入射光束的相干性和偏振分布的控制，從而得到各種形狀的亞波長聚焦光斑。這個研究能套用於原子光學、光鑷等領域。

結題摘要

光場中具有相位不確定的點稱為“光學奇點”，而攜帶“光學奇點”的光束就是渦旋光束。對“光學奇點”以及渦旋光束的研究是近幾年國際上研究的熱點。在本研究項目中，我們研究發現了測量渦旋光束拓撲荷的新方法。並研究了超短光脈衝的大數值孔徑聚焦特性。研究發現，超短光脈衝可以在焦平面附近以多種速度（快光、慢光）傳輸。此外，我們研究了部分相干光束的傳輸特性，研究發現部分相干光束可以降低光束在大氣傳輸過程中的閃爍因子。渦旋光束是一種具有軌道角動量的新型光束。這種光束在光通信、光的大氣傳輸、光鑷等領域以有廣泛套用。我們研究了幾種類型的渦旋光束，包括部分相干渦旋光束，Bessel-Gauss光束等，研究了這幾種渦旋光束的產生以及在自由空間或大氣中的傳輸，以及大數值孔徑聚焦的特性。我們的研究成果為這些渦旋光束的套用奠定了基礎。在本項目的研究中，我們一共發表或待發表論文82篇，其中SCI收錄46篇（影響因子大於3的有6篇）。一項研究成果獲得2011中國光學重要成果獎。