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 高阶轨道角动量模场传输光纤的设计研究

柯熙政 陈云 张颖

[摘要]针对纤芯折射率分布为倒抛物线型的光纤结构, 在光纤的纤芯与包层之间增加低折射率层, 构成了改进的新型光纤。该光纤可容纳高阶轨道角动量(OAM)模场, 通过归一化截止频率的计算得到光纤可支持9种模式, 最高可容纳拓扑...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(02):020601

 环形渐变型光栅用于涡旋光束拓扑荷数测量的研究

邹文康 杨春勇 侯金 龙浩 陈少平

[摘要]涡旋光的拓扑荷数测量是涡旋光应用不可或缺的关键技术。将周期渐变型光栅的渐变性与环形光栅的完全对称性相结合,对环形光栅的结构附加周期渐变性并进行优化,研制了一种用于涡旋光束高阶拓扑荷数测量的新型环形渐变型...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(14):140501

 涡旋光束轨道角动量的一种新型干涉检测方法

裴春莹 茅志翔 徐素鹏 夏勇 尹亚玲

[摘要]提出一种利用干涉实现涡旋光束轨道角动量简易检测的新方法。使用空间光调制器产生涡旋光束时,仅由调制的涡旋光束和未能完全调制的入射高斯光束即可直接发生同轴干涉,产生完美的花瓣状干涉图案,且干涉花瓣数量与涡旋光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(14):140502

 对称艾里涡旋光束的传播特性

毛红行 兰燕平 赖松陶 钱义先

[摘要]提出了一种对称艾里涡旋光束.在对称立方相位的基础上引入螺旋相位因子形成新的相位图, 加载该相位的高斯光束经傅里叶变换后产生对称艾里涡旋光束. 研究表明: 对称艾里涡旋光束出现自聚焦现象, 且由于轴上涡旋的存在,...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0326002

 轨道角动量模传输的圆环形光子晶体光纤

白秀丽 陈鹤鸣 张凌菲

[摘要]设计了一种新型轨道角动量模传输的圆环形光子晶体光纤, 包层为排列有序的矩形空气孔围绕纤芯呈圆形排列, 纤芯为大的空气孔, 中间环形高折射率区为光子轨道角动量传输区。利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件进...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(02):0222002

 基于表面等离子体的角动量探测器

邱鹏 胡征达 孔艳 蒋志龙 刘诚 王绶玙

[摘要]为了精确辨别探测光的角动量,设计了一种基于表面等离子体的角动量探测器.该探测器体积小巧,结构简单,仅通过在一块金膜层上刻蚀设计好的纳米矩孔阵列就能实现对入射光角动量的探测.当入射光照射该探测器时,首先根据表...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(10):1004003

 倾斜锥形微透镜单模光纤激发高阶涡旋光模式

宋巍 刘奂奂 庞拂飞 杨俊锋 张春香 文建湘 商娅娜 黄素娟 陈娜 曾祥龙 王廷云

[摘要]提出了一种在环形芯光纤中激发高阶涡旋光模式的方法,通过控制锥形微透镜单模光纤与环形芯光纤之间的倾斜角度和错位距离,实现了高阶涡旋光模式的激发。由数值模拟与实验测试结果可知,倾斜角度和错位距离分别约为8...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0906001

 OAM光束短距离自由空间传输特性的实验研究

席瑞 朱冰

[摘要]实验研究了光轨道角动量(OAM)光束的短距离自由空间传输特性。在实验装置中使用数字微镜器件(DMD)产生 OAM光束, 传输距离为室内 0~50 m。在接收端使用空间光束模场分析仪测量传输后的 OAM光束光强分布, 实验研究了不...

 PDF全文光电工程 | 2019, 46(06):180386

 太赫兹近场涡旋光束的干涉

茅晨曦 臧小飞 朱亦鸣

[摘要]设计了一种近场涡旋光束干涉的微结构阵列。在该阵列中, 一对正交排列的矩形小孔构成阿基米德螺旋线。在线偏振太赫兹波的激励下, 其左旋和右旋分量分别形成具有异号拓扑荷数的近场涡旋光束, 并叠加产生新的电场分布。...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(01):0114001

 OFDM-OAM光信号在大气湍流中的传输

刘旻雯 李迎春

[摘要]在自由空间传输的过程中,轨道角动量(OAM)光束会受到大气湍流的影响,其螺旋相位会产生畸变,导致解调后的信号质量下降。为了研究不同湍流条件下大气湍流对正交频分复用(OFDM)-OAM光信号的影响,使用non-Kolmogorov湍流模...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(07):0706002

 基于标记配对相干态和轨道角动量的量子密钥分配

何业锋 杨红娟 王登 李东琪 宋畅

[摘要]针对标记配对相干态(HPCS)下量子密钥分配协议采用极化编码和相位编码带来基的依赖性问题, 研究了基于HPCS和轨道角动量(OAM)的非对称信道测量设备无关的量子密钥分配协议。分析了该协议在不同距离比率下的平均光子...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(04):0427001

 螺旋相位调制型轨道角动量光束倍频及传播特性

常宁 金立伟 高玮

[摘要]通过分析螺旋相位调制型携带轨道角动量 (OAM)光场的传播演化特性,提出一种以该光场演化波源为对象进行非线性效应研究的新途径。基于三波耦合模型和柯林斯路径积分理论,得到以OAM演化波源为基频光的二次谐波光场及衍...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(03):0319001

 基于轨道角动量的循环差分相移量子密钥分发

沈志冈 王乐 毛钱萍 赵生妹

[摘要]提出了一种基于标记配对相干态(HPCS)和轨道角动量的循环差分相移量子密钥分发(RRDPS-QKD)方案, 以光子轨道角动量作为信息载体, 使用多种不同拓扑荷的轨道角动量的叠加态进行RRDPS-QKD的信息编码, 显著提高了密钥生成...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(02):0227001

 基于高效传输型超表面轨道角动量涡旋波束的产生

刘凯婷 刘鑫 葛悦禾 蒲继雄

[摘要]应用高效传输型超表面, 构造了一种可控相位的传输透镜, 以标准角锥喇叭发出的准球面波照射, 产生携带不同拓扑荷值的涡旋场波束。所用超表面在大于10%带宽范围内能实现大于90%的传输效率和进行3 bit以上的相位调制。通...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(01):0126016

 结构光场编译码通信研究进展(特邀综述)

王健 刘俊 赵一凡

[摘要]结构光场是一类对光波空间结构进行剪裁的特殊光场。广义的结构光场包括具有空间变化的幅度、相位、偏振分布和空间阵列分布的光场。结构光场因其独特性而在光学操控、显微、成像、计量、传感、非线性光学、天文学、量...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(01):0126013

 矢量涡旋光束的模式连续可调生成技术(特邀论文)

付时尧 高春清

[摘要]矢量涡旋光束是一种新型的结构光束, 具有横截面各向异性分布的偏振态, 同时携带有轨道角动量。矢量涡旋光束的这些独特性质使得其在光通信、光镊、激光加工等领域具有重要的应用价值。对于不同的应用, 所需的矢量涡旋...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(01):0126014

 涡旋光束轨道角动量检测及其性能改善

柯熙政 谢炎辰 张颖

[摘要]利用光栅检测涡旋光束轨道角动量(OAM)并进行性能改善的方法容易实现且能降低通信系统成本。将涡旋光束照射到周期渐变光栅和环形光栅的合适位置, 观察衍射图中光斑的分布规律, 并对入射涡旋光束进行检测。实验结果表明...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(01):0126017

 环状光纤椭圆双折射对一阶OAM-PMD的影响

史丙鑫 张霞 白成林

[摘要]基于环状光纤的OAM-PMD动态方程和固定双折射级联模型,推导了OAM模式的一阶OAM-PMD系数方程,并仿真了环状光纤具有一定椭圆度时,几何双折射对OAM模式对应的本征奇-偶模的有效折射率差的影响,以及一阶OAM-PMD系数随...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070601

 基于光纤的轨道角动量复用技术的研究进展

刘剑飞 邢登科 曾祥烨 卢嘉

[摘要]轨道角动量(OAM)是具有螺旋相位的光束的自然属性,且不同拓扑荷的OAM光束之间相互正交。利用OAM光束的这种特性,可以把OAM光束作为一种新的信息载体应用到复用技术之中。OAM复用技术在不需要额外带宽的情况下可以极大...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050005

 利用拉盖尔-高斯光束探测标准相位型物体特性

朱思韦 郭利娜 倪波 陈俊波 唐志列

[摘要]根据数字螺旋成像法, 利用光的轨道角动量记录物体信息, 通过分析轨道角动量谱获取了相位型物体的信息;研究了使用不同拉盖尔-高斯(LG)光束探测时, 简单的标准相位型物体轨道角动量谱的特性。结果表明, 通过分析轨道角...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):022601

 轨道角动量分离系统中纯相位型扇出光栅的设计

尹霄丽 廖焕宇 王拥军 常欢 崔小舟 林娇玲

[摘要]基于坐标变换的轨道角动量光束分离技术, 提出一种基于迭代算法的纯相位型扇出光栅设计方法, 实现光束复制, 以提高输出光斑的分辨率.建立轨道角动量光束的高分辨率分离系统的数值仿真模型.数值结果表明, 加入该方法设...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(09):0905002

 轨道角动量叠加态的产生及其检验

柯熙政 薛 璞

[摘要]带有螺旋相位分布的波束都具有轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM), 其螺旋相位取决于OAM态拓扑荷数。理论分析了叠加涡旋光束的相位及光场分布, 然后将叠加态涡旋光束的相位分布图加载到空间光调制器上产生了...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(04):0417007

 大气湍流下轨道角动量复用态串扰分析

柯熙政 宁 川 王 姣

[摘要]以加载QPSK调制信号的轨道角动量(OAM)光束为传输载波, 以多个相位屏模拟大气湍流, 研究不同大气湍流强度下OAM复用态的串扰情况。通过对复用光束光强和相位研究, 得出在OAM复用态光强受到湍流影响时会发生明显的闪烁现...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(11):1122002

 基于空间分集的海洋无线光通信轨道角动量复用系统的性能

尹霄丽 孙志雯 崔小舟 郑子健 陈小政 郭翊麟 廖焕宇 刘光耀

[摘要]为了解决水下通信轨道角动量复用系统中海洋湍流引起的信号串扰, 基于空间分集技术提出了一种海洋湍流缓解方案.用随机相位屏法模拟海洋湍流对信号产生的相位扰动, 用分步传输法模拟光束的衍射传播, 在接收端使用等增益...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(11):1106003

 基于奇相干光源和轨道角动量的量子密钥分配协议

何业锋 李东琪 宋畅 高建国

[摘要]针对基于弱相干光源(WCS)和轨道角动量(OAM)的测量设备无关量子密钥分配(MDI-QKD)协议的密钥生成率较低的问题, 研究了基于奇相干光源(OCS)和OAM的MDI-QKD协议, 并对其性能参数进行了分析。分析了密钥生成率、探测器的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0712001

 奇点光束复用光通信(特邀)

谢友朋 张珊 雷霆 袁小聪

[摘要]奇点光束包括基于相位奇点的轨道角动量(OAM)光束和基于偏振奇点的柱矢量光束(CVB)。OAM光束和CVB都具有正交性,可以作为空分复用的模式应用于光通信中,为光束复用提供一个新的自由度,大幅度地提高光通信系统的容量...

 PDF全文光通信研究 | 2018, 44(06):11

 环状光纤不圆度对OAM模式传输性能的影响

张丽丽 张 霞 白成林

[摘要]围绕下一代光纤通信系统中轨道角动量(OAM)复用技术的关键问题,基于环状光纤中携带OAM的模式基础理论,仿真分析了环状光纤的不圆度对矢量合成OAM模式的本征奇模和偶模的有效折射率、走离长度以及模场强度分布的影响。...

 PDF全文光通信研究 | 2018, 44(02):36

 一种可传输42个OAM模的光子晶体光纤

杨红红 陈鹤鸣 白秀丽

[摘要]文章提出一种可以传输42个轨道角动量(OAM)模式的环形光子晶体光纤,该光纤由中心空气孔、环形高折射率层以及包层构成,其中包层是由方形空气孔与圆形空气孔共同组成。利用有限元法对其进行仿真分析,仿真结果表明,这...

 PDF全文光通信研究 | 2018, 44(02):32

 单粒子散射对拉盖尔-高斯光束轨道角动量的影响

赵青松 郝士琦 张岱 宛雄丰

[摘要]通过时域有限差分法,研究了单粒子散射对拉盖尔-高斯(LG)光束轨道角动量态传输的影响,分别研究了散射粒径、粒子位置、椭球粒子半径比、倾斜角度及LG光束初始轨道角动量模式对轨道角动量态衰减的影响。研究结果表明:...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0629001

 水下轨道角动量态传输特性的实验研究

潘孙翔 赵生妹 王乐 姚浩 李威

[摘要]通过实验方法研究轨道角动量(OAM)态水下传输特性。首先搭建OAM态水下光通信系统,然后通过OAM态展开谱和接收到的初始及其相邻OAM态概率变化曲线来研究其水下传输能力。实验结果表明:随着盐度的增加,初始OAM态的概率...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0606004

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