1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and Sport and Health Initiative, Optical Valley Laboratory, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 School of Computer Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
3 State Key Laboratory of Material Processing and Die and Mould Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
4 School of Optics and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2022, 15(3): s12200
山东理工大学物理与光电工程学院, 山东 淄博 255049
以经过圆形孔径截断的 Bessel涡旋光束和Bessel-Gauss涡旋光束为例,数值模拟了近似无衍射涡旋光束在湍流大气中传输时引起的光束扩展和畸变光场中相位奇点的变化。仿真结果表明,与Bessel涡旋光束相比,Bessel-Gauss涡旋光束由大气湍流引起的束宽扩展较小,且在一定条件下其相位奇点代数和与入射涡旋光束的拓扑荷数保持一致;在远距离传输时,Bessel-Gauss涡旋光束相位奇点代数和的起伏偏差远小于Bessel涡旋光束。 Bessel-Gauss涡旋光束在自由空间光通信中作为信息载体具有较大的优势。
大气光学 无衍射涡旋光束 数值模拟 光束扩展 相位奇点
Author Affiliations
Abstract
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China
A passively Q-switched erbium-doped fiber (EDF) laser is proposed and demonstrated utilizing a zirconium disulfide (ZrS2)-based saturable absorber (SA). ZrS2 nanosheets are prepared, whose modulation depth, saturation intensity, and nonsaturable absorbance are measured to be 14.7%, 0.34 MW/cm2, and 17.4%, respectively. Then, a Q-switched EDF laser is implemented by the ZrS2-SA. The pulse repetition rate varies from 40.65 to 87.1 kHz when the pump power changes from 55 to 345 mW. The shortest pulse width is 1.49 μs with pulse energy of 33.5 nJ. As far as we know, this is the shortest pulse width obtained by a ZrS2-SA so far.
060.2410 Fibers, erbium 060.3510 Lasers, fiber 160.4330 Nonlinear optical materials 320.7090 Ultrafast lasers Chinese Optics Letters
2019, 17(8): 080603
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Modern Physics and Department of Physics, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China
2 Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Structures and Quantum Control of Ministry of Education, Department of Physics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
We propose a feasible scheme of generating multipartite entanglement with the dipole induced transparency (DIT) effect in indirectly coupled dipole-microcavity systems. It is shown that the transmission spectrum is closely related with the interference of dipole-microcavity systems, and we can generate different classes of multipartite entanglement, e.g., the Greenberger–Horne–Zeilinger state, the W state, and the Dicke state, of the dipole emitters just by choosing an appropriate frequency of the incident photon. Benefiting from the DIT effect, the schemes may work in the bad or low-Q cavity regime only if the large Purcell factor of the dipole-microcavity system is fulfilled, and they are also insensitive to experimental noise, which may be feasible with present accessible technology.
270.5580 Quantum electrodynamics Chinese Optics Letters
2018, 16(8): 082702
湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
针对大视场双目相机标定中的精度低和非线性畸变问题, 提出了一种结合BP神经网络的大尺寸虚拟靶标标定技术。鉴于单角点棋盘格具有易制作、高精度的特性, 构建大尺寸虚拟靶标; 利用神经网络的非线性映射能力直接建立角点的像素坐标和世界坐标映射关系; 用建立的映射网络对测试样本进行三维重建, 并与传统的线性标定方法进行对比实验。结果表明, 该方法操作简单, 且重建距离相对误差为0.92%, 优于传统的线性标定方法, 可用于大视场双目相机标定。
大视场 神经网络 双目相机标定 虚拟靶标 large-scale neural network binocular camera calibration virtual target
1 山东理工大学理学院， 山东 淄博 255049
2 山东师范大学物理与电子科学学院， 山东 济南 250014
数值模拟了拉盖尔-高斯涡旋光束在湍流大气中传输时的光强分布和光学涡旋的漂移。由模拟结果可知，当涡旋光束在湍流大气中传输时，光强分布由最初的环形结构变为平顶结构，最终在远场演化为高斯分布；光强廓线的演变过程与传输距离、湍流强度、湍流外尺度、涡旋光束拓扑荷数、束腰宽度以及光波长有关，与湍流内尺度无关。光学涡旋在接收面的不同位置处出现的频次满足高斯分布；随着传输距离的增加、湍流的增强或涡旋光束拓扑荷数的增加，光学涡旋的漂移范围增大且在不同位置处出现的频次偏离高斯分布；适当选择涡旋光束的束腰宽度会减小光学涡旋的漂移。
物理光学 大气光学 光强分布 光学涡旋漂移 数值模拟 涡旋光束 光学学报
2016, 36(10): 1026015
为了获得窄线宽、高功率、长波长(相对于1030nm~1080nm)的1120nm光纤激光器，采用普通单模掺镱光纤和一对光纤布喇格光栅构建了该光纤激光器的谐振腔，为保证抽运光的完全吸收和避免非线性效应，对有源光纤的最佳长度进行了理论分析和实验验证。结果表明，激光器的阈值抽运功率为40mW、注入抽运功率为265mW时，激光器输出信号光功率35mW，光光转换效率为13.2%,激光器中心波长为1120.9nm，输出激光的谱线宽度为0.03nm。这种激光器的获得是因为采用了高反射率耦合输出光纤布喇格光栅、短谐振腔结构和低功率运转状态。该激光器可作为种子光注入光纤放大器。
激光器 1120nm光纤激光器 掺镱光纤激光器 窄线宽 光纤布喇格光栅 lasers 1120nm fiber laser ytterbium-doped fiber laser narrow linewidth fiber Bragg grating
光具有由偏振性决定的自旋角动量(SAM)和由光场空间分布决定的轨道角动量(OAM)两种不同的物理性质。重点对光的自旋和轨道角动量在光束生成和变换性质、存在形式和描述方法、力学效应、空间相干性和时间相干性、角向多普勒频移效应及参量转换与量子纠缠等方面进行对比，探索它们的现象学差别，以期更好地理解光的本性，为该领域的研究提供启发和拓展思路。总结和分析了轨道角动量的最新研究成果，并展望了该领域的最新研究动态。
物理光学 奇点光学 测量 角动量 光学涡旋 光学微操纵 量子纠缠 激光与光电子学进展
2014, 51(10): 100004
研究分析了45°倾斜光纤光栅的工作机理。利用紫外曝光法，将周期为1070 nm 的相位模板旋转一定角度后，在光敏光纤上成功写制了45°倾斜光纤光栅，通过拼接写制技术，写制的光栅栅区长度为24 mm。对写制的45°倾斜光纤光栅的偏振依赖损耗特性进行了研究，在1064 nm 处偏振依赖损耗值为11.8 dB,在1050~1100 nm 范围内的偏振依赖损耗值保持在9 dB 以上。导致其偏振依赖损耗值偏低的主要原因为相位模板的周期不匹配以及光栅栅区长度不够。经过优化后该器件可作为光纤起偏器件使用。
光纤光学 45°倾斜光纤光栅 偏振依赖损耗 相位模板 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 030604
1 山东理工大学理学院， 山东 淄博 255049
2 山东大学晶体材料国家重点实验室， 山东 济南 250100
微柱阵列和透镜导管组成的耦合系统在激光二极管阵列(LDA)抽运的全固态高能量激光器中起着重要的作用，其光束耦合性能直接影响激光器的最终输出能量和光束质量。为了设计微柱阵列和透镜导管耦合系统的最佳结构参数，需要研究抽运光在耦合系统内部以及在激光晶体端面的分布。利用几何光学理论，对LDA的发射光线经微柱阵列和透镜导管的传输进行三维空间追迹，并计算其能量传输效率和光束整形效果。比较了六面体导管和渐细圆台形导管的耦合性能。仿真分析结果表明，六面体导管需要长度较大，能量传输效率略高，而圆台形导管可以较短，耦合整形后的光斑更接近圆形。
激光技术 微柱阵列 透镜导管 光线三维追迹
