CAJ | 학술논문

近年来,涡旋光束由于在囚禁和操控原子及其他微粒中的应用而引起了不少关注和研究.涡旋光束在光束的传播方向上有一个位相项e(ilθ),而且它拥有一个光束轨道角动量,如何从一个高斯基模变换到涡旋光束,已经提出了许多方法,比如在腔内放螺旋位相片直接产生,用计算机得到的位相片产生,用柱面镜或楔形镜产生光学涡旋.此外,在光纤中涡旋也能产生,比如可以使用光子晶体光纤作为一个非线性的两维光子晶体来产生光涡旋孤子.而在螺旋光纤中,纯的光学涡旋或者光学涡旋和TE及TM模式一起以高阶模形式出现,纯的模式在螺旋光纤传导中,会加上一个和内禀角动量以及螺旋立体角成比例的拓扑位相,而且HE和EH模式的工和y分量的分布模式在传输时也有旋转.1997年,E Abramochkin用一个图像旋转腔来产生一个涡旋激光束,在钝角三角形腔中用一个Dove棱镜来旋转光束,随着不同的棱镜旋转角度,可以得到不同的螺旋类型的激光光束.2003,Arlee V Smith在一个图像旋转腔的纳秒级光学参量振荡器里获得了涡旋光束,它的种子光和腔轴失调,在腔中形成了4个有着固定位相差的稳定模式,从而输出耦合成为一个涡旋光束.文中介绍用一种失调的多模光纤来做一个旋转腔,而把高斯基模光转换为一个涡旋光束的方法.在实验中,光源采用He-Ne的基模高斯光束,当激光束倾斜入射在光纤耦合器时,出射光场的模式会随输入位置和输入角而改变,在实验中用的是多模光纤,分别得到了顺时针和逆时针的涡旋光束, '还的到了环状空心光束.用光强分布仪记录了光束的分布,得到了不同尺寸光纤纤芯的光强分布图;测量了光束转换耦合效率,结果是涡旋光束的耦合输出效率达到了80%以上;空心光束的耦合输出效率达到了50%以上.另外,对于失调耦合器下多模光纤产生光学涡旋的理论分析和研究也将进一步研究.由于这种方法产生的光束稳定性很好,不仅可以产生实验所需要的光束,还可以把这种光束传输到所需要的地方,因此,应用前景很广,如操控原子、微粒和细胞等,也是一种特殊的光镊. 近年來,渦鏇光束由于在囚禁和操控原子及其他微粒中的應用而引起瞭不少關註和研究.渦鏇光束在光束的傳播方嚮上有一箇位相項e(ilθ),而且它擁有一箇光束軌道角動量,如何從一箇高斯基模變換到渦鏇光束,已經提齣瞭許多方法,比如在腔內放螺鏇位相片直接產生,用計算機得到的位相片產生,用柱麵鏡或楔形鏡產生光學渦鏇.此外,在光纖中渦鏇也能產生,比如可以使用光子晶體光纖作為一箇非線性的兩維光子晶體來產生光渦鏇孤子.而在螺鏇光纖中,純的光學渦鏇或者光學渦鏇和TE及TM模式一起以高階模形式齣現,純的模式在螺鏇光纖傳導中,會加上一箇和內稟角動量以及螺鏇立體角成比例的拓撲位相,而且HE和EH模式的工和y分量的分佈模式在傳輸時也有鏇轉.1997年,E Abramochkin用一箇圖像鏇轉腔來產生一箇渦鏇激光束,在鈍角三角形腔中用一箇Dove稜鏡來鏇轉光束,隨著不同的稜鏡鏇轉角度,可以得到不同的螺鏇類型的激光光束.2003,Arlee V Smith在一箇圖像鏇轉腔的納秒級光學參量振盪器裏穫得瞭渦鏇光束,它的種子光和腔軸失調,在腔中形成瞭4箇有著固定位相差的穩定模式,從而輸齣耦閤成為一箇渦鏇光束.文中介紹用一種失調的多模光纖來做一箇鏇轉腔,而把高斯基模光轉換為一箇渦鏇光束的方法.在實驗中,光源採用He-Ne的基模高斯光束,噹激光束傾斜入射在光纖耦閤器時,齣射光場的模式會隨輸入位置和輸入角而改變,在實驗中用的是多模光纖,分彆得到瞭順時針和逆時針的渦鏇光束, '還的到瞭環狀空心光束.用光彊分佈儀記錄瞭光束的分佈,得到瞭不同呎吋光纖纖芯的光彊分佈圖;測量瞭光束轉換耦閤效率,結果是渦鏇光束的耦閤輸齣效率達到瞭80%以上;空心光束的耦閤輸齣效率達到瞭50%以上.另外,對于失調耦閤器下多模光纖產生光學渦鏇的理論分析和研究也將進一步研究.由于這種方法產生的光束穩定性很好,不僅可以產生實驗所需要的光束,還可以把這種光束傳輸到所需要的地方,因此,應用前景很廣,如操控原子、微粒和細胞等,也是一種特殊的光鑷.
근년래,와선광속유우재수금화조공원자급기타미립중적응용이인기료불소관주화연구.와선광속재광속적전파방향상유일개위상항e(ilθ),이차타옹유일개광속궤도각동량,여하종일개고사기모변환도와선광속,이경제출료허다방법,비여재강내방라선위상편직접산생,용계산궤득도적위상편산생,용주면경혹설형경산생광학와선.차외,재광섬중와선야능산생,비여가이사용광자정체광섬작위일개비선성적량유광자정체래산생광와선고자.이재라선광섬중,순적광학와선혹자광학와선화TE급TM모식일기이고계모형식출현,순적모식재라선광섬전도중,회가상일개화내품각동량이급라선입체각성비례적탁복위상,이차HE화EH모식적공화y분량적분포모식재전수시야유선전.1997년,E Abramochkin용일개도상선전강래산생일개와선격광속,재둔각삼각형강중용일개Dove릉경래선전광속,수착불동적릉경선전각도,가이득도불동적라선류형적격광광속.2003,Arlee V Smith재일개도상선전강적납초급광학삼량진탕기리획득료와선광속,타적충자광화강축실조,재강중형성료4개유착고정위상차적은정모식,종이수출우합성위일개와선광속.문중개소용일충실조적다모광섬래주일개선전강,이파고사기모광전환위일개와선광속적방법.재실험중,광원채용He-Ne적기모고사광속,당격광속경사입사재광섬우합기시,출사광장적모식회수수입위치화수입각이개변,재실험중용적시다모광섬,분별득도료순시침화역시침적와선광속, '환적도료배상공심광속.용광강분포의기록료광속적분포,득도료불동척촌광섬섬심적광강분포도;측량료광속전환우합효솔,결과시와선광속적우합수출효솔체도료80%이상;공심광속적우합수출효솔체도료50%이상.령외,대우실조우합기하다모광섬산생광학와선적이론분석화연구야장진일보연구.유우저충방법산생적광속은정성흔호,불부가이산생실험소수요적광속,환가이파저충광속전수도소수요적지방,인차,응용전경흔엄,여조공원자、미립화세포등,야시일충특수적광섭.