Author Affiliations
Abstract
1 School of Science and Technology, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China
2 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Jiangxi Key Laboratory of Photoelectronics and Telecommunication, Department of Physics, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China
4 Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
Based on nonlinear wave mixing, we experimentally propose a scheme for directly generating optical orbital angular momentum (OAM) by a spirally structured fundamental wave interacting with a nonlinear medium, in which the nonlinear susceptibilities are homogenous. In the experiment, the second-harmonic generation of a fundamental wave carrying positive (negative) integers and fractional OAM states was investigated. This study presents a convenient approach for dynamic control of OAM of vortex beams, which may feature their applications in optical manipulation and optical communication.
vortex beams optical orbital angular momentum spirally structured fundamental wave Chinese Optics Letters
2021, 19(6): 060005
1 江西师范大学 物理与通信电子学院，南昌 330022
2 南昌师范学院 物理系,南昌330022
为得到高准确度的小球藻浓度,利用空芯金属包覆波导作为测量腔对小球藻进行测量.利用自由空间耦合技术激发含有小球藻溶液的空芯金属包覆波导中超高阶导模，通过检测超高阶导模的衰减全反射吸收峰位置和反射极小值Rmin的变化，实现了小球藻溶液浓度和吸收系数的同时测量.该方法不仅可检测10－9 mol量级的小球藻浓度，而且具有测量成本低、操作方便等优点.
小球藻 高阶导模 空芯金属包覆波导 吸收系数 Chlorella Ultrahigh order modes Hollowcore metalcladding waveguide absorption coefficients
1 江西师范大学 物理与通信电子学院
2 江西省光电子与通信重点实验室，南昌 330022
提出了一个利用五粒子团簇态实现的可控量子安全直接通信方案.在这一方案中，首先信息发送者Alice、信息接收者Bob和控制者Charlie共享由Alice制备的一有序序列团簇态作为量子信道；在确定量子信道的安全性以后，Alice制备编码量子态（Bell态）序列，然后通过对自己手中的粒子进行Bell基测量，接着Charlie对自己手中的粒子进行单粒子的测量，就能把信息传送给接收者Bob；最后，Bob测量自己手中的粒子，并通过分析三人的测量结果，从而获得Alice要传送的信息.在我们提出的方案中，携带信息的粒子不需要在公共信道上传输.该文中，我们给出了方案的安全性分析，证明了我们的方案是决定性的和安全的.在未来，我们的方案在以目前的实验技术为基础条件下很可能得到实现.
量子信息 量子安全直接通信 团簇态 Bell 测量 Quantum information Quantum secure direct communication Cluster state Bell-state measurements
江西师范大学 物理与通信电子学院，南昌 330027
基于对称金属包覆波导，研究了温度对金属层介电常量及导波层折射率的影响.通过改变金属介电常量和导波层折射率，共振角和衰减全反射吸收峰受到影响.理论和仿真表明：在入射光波长为760 nm，覆盖层银膜厚度为35 nm，衬底银膜厚度为300 nm，导波层为纯水的条件下，温度由10℃升高到70℃时，衰减全反射吸收峰反射率随温度的升高而降低，吸收率提高；共振角随温度的升高，先增加后减小.当金属介电常量对整体的影响大于纯水时，共振角增加，反之，共振角减小.因此，对称金属包覆波导受温度的影响是不可忽略的.
波导 温度 介电常量 折射率 共振角 Waveguides Temperature Permittivity Refractive index Resonance angle
江西师范大学 物理与通信电子学院，南昌 330027
通过研究两全同原子初始处于最大纠缠态，光场处于单模时的原子纠缠动力学及Tavis-Cummings模型（TC模型），分析了在TC模型全同原子系统的Hamilton量中加入Stark位移时对原子纠缠的退相干时间的影响.结果表明：不考虑Stark位移时两原子在系统演化过程中周期性地出现退纠缠现象；考虑Stark位移时，两全同原子长时间地纠缠.
量子光学 两全同原子 TavisCummings模型 Stark位移 原子纠缠 Quantum optics Two identity atoms TavisCummings model Stark shift Atomic entanglement
1 江西师范大学 物理与通信电子学院，江西 南昌330022
2 宜春学院，物理科学与工程技术学院，江西 宜春336000
设计了一种双面金属包覆波导，其中作为样品室的导波层厚度达到毫米量级.在波导腔体中注入浓度为0.15%的水基四氧化三铁纳米磁流体，采用波长为860 nm的红外激光束小角度（小于5°）入射到该波导金属耦合层上，以激发波导中的超高阶导模，使纳米磁流体处于光波导的振荡场中.根据超高阶导模的高灵敏特性，对磁流体施加10 mT的调制磁场，检测到纳米磁流体的磁光信号上升和下降时间为2 ms.
导波光学 双面金属波导 纳米磁流体 磁调制 waveguide optics double metalcladding optical waveguide magnetic fluid magnetic modulation
江西师范大学物理与通信电子学院，江西南昌 330022
利用一种样品空间层达亚毫米尺度的双面金属波导，将磁流体注入波导样品空间层作为导波层来研究磁流体的窄带滤波特性。首先将波长为1 550 nm的激光入射到波导表面，选择合适的入射光导模共振角，激发波导中的超高阶导模，使磁流体处于光波导的振荡场中；然后，应用超高阶导模的高灵敏度特点，将磁场施加在波导上改变磁流体的折射率，使波导耦合效率发生变化，通过接收波导反射光，得到波导的窄带滤波特性。实验中测试的入射光波长调谐在1 549440～1 549.585 nm，窄带滤波带宽为006 nm。当波长为1 549516 nm，所加磁场为0~519 kA/m时，获得反射光的变化达到119 dB。实验结果表明，该方法获得的滤波特性具有带宽窄、灵敏度高的特点。
导波光学 双面金属波导 磁流体 窄带滤波 waveguide optics double metal-cladding optical waveguide magnetic fluid narrow bandwidth filtering 光学 精密工程
2011, 19(11): 2618
1 上海交通大学物理系,上海 200240
2 江西师范大学物理系,江西 南昌 330022
3 宜春学院物理科学与工程技术学院,江西 宜春 336000
设计了一种利用铌酸锂作为波导基片的双面金属包覆平板光波导, 利用波导中超高阶导模高敏感特性制成了 一种反射型光学电压传感器。入射激光束采用小角度入射,当光波导处于导模共振状态时,选择一个恰当的 工作点,再通过两金属电极对该器件施加直流电压,通过检测反射光强,获得相应的电压值变化。实验测量 中所用的电压范围是 -800～800 V, 得到的线性度值为0.995, 波导反射光的反射率变化灵敏度为0.2% V-1, 实验表明这种电压传感器具有较好的 线性和灵敏度,该新型电压传感器具有结构与制作简单、调节方便和成本低廉等优点。
导波光学 双面金属波导 铌酸锂 电压传感 waveguide optics double metal-cladding optical waveguide LiNbO3 voltage sensor
江西师范大学 物理与通信电子学院 江西省光电子与通信重点实验室,南昌 330022
提出了一个基于自激发受激布里渊散射的波长间隔可变多波长光纤激光器.利用单模光纤中自激发产生的非线性布里渊增益和掺铒光纤的线性增益组成混合增益光纤激光器，从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出.改变双折射光纤环镜滤波器中保偏光纤的长度，可以实现波长间隔可变多波长激光产生，提高了多波长光纤激光器操作的灵活性和实用性.实验实现了波长间隔从0.8 nm至0.076 nm可变的多波长激光产生，波长数随波长间隔减小而增加，间隔为0.08 nm的激光波长数达86.
多波长光纤激光器 受激布里渊散射 Multiwavelength fiber laser Stimulated Brillouin scattering
1 江西师范大学 物理与通信电子学院， 江西 南昌330022
2 江西教育期刊社， 江西 南昌330027
为了产生高重复频率的多波长短光脉冲，利用锁模掺铒光纤激光器作为抽运光源，对色散位移光纤中的脉冲光谱展宽进行了实验研究，成功地实现了45 nm超连续谱的产生，并滤波得到了多波长输出。实验还发现，光纤激光器的输出脉冲的稳定不够和功率不高是制约这个实验结果的主要因素。
超连续光源 锁模 频谱展宽 多波长输出 supercontinuum source mode-locked pulse widening multi-wavelength output
