Новый метод обеспечивает гибкую генерацию векторных вихревых пучков высокого порядка.

от

Исследователи из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) предложили метод многомерной манипуляции поляризацией и фазой на основе единого геометрического фазового элемента

Группа под руководством доцента Ван Аньтин разработала метод для многомерной манипуляции поляризацией и фазой с помощью одного геометрического фазового элемента. Им удалось создать и контролировать векторные вихревые пучки высокого порядка (ВВП).

Исследование опубликовано в журнале Laser & Photonics Reviews.

С момента появления лазеров многомерный контроль лазерных световых полей всегда был в центре оптических исследований. Среди них ВВП с различными физическими характеристиками при согласованном управлении спин-орбитальным угловым моментом (OAM) пользуются большой популярностью.

ВВП имеют как анизотропное распределение поляризации в поперечном сечении, так и спиральное распределение фазы. Их поляризация и фаза могут независимо контролироваться, что открывает широкие перспективы применения в таких областях, как лазерная обработка. Однако существующие проблемы, такие как высокая стоимость и низкая гибкость традиционных ВВП, требуют решения.

Исследователи сначала модулировали фазу и поляризацию светового пучка путём преобразования спина-OAM с помощью единственной q-пластины, а затем использовали традиционные оптические компоненты для формирования системы регулируемой фазовой задержки.

Эта система заменила жидкокристаллические фазовые ретардеры с электронным управлением для регулирования геометрической фазы светового пучка. Исследователи генерировали ВВП, топологические заряды фазы и поляризации которых достигали 16, обеспечивая гибкое управление произвольным распределением поляризации ВВП высокого порядка.

Команда также использовала геометрические свойства традиционной сферы Пуанкаре (TPS) для описания процесса управления поляризацией предложенной системы фазовой задержки. Они использовали гибридную сферу Пуанкаре (HyPS) для описания генерируемых ВВП, демонстрируя взаимосвязь между TPS и HyPS.

Кроме того, исследователи провели систематический анализ эволюции поляризации в процессе распространения ВВП.

Это исследование представляет собой быстрый и эффективный подход к гибкой генерации ВВП, делая его простым, экономичным и легко интегрируемым.

Предоставлено Университетом науки и технологий Китая.