1 中国科学院大学自适应光学重点实验室，四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
3 中国科学院大学，北京 100049
倾斜透镜可以将拉盖尔-高斯光束转换为厄米-高斯光束。因此，推导了基于倾斜透镜的拉盖尔-高斯光束阵列与厄米-高斯光束阵列相互转换的位置映射关系。当倾斜透镜绕任意轴旋转一定角度时，两光束阵列的位置将会关于该轴对称。实验中，利用空间光调制器生成了1×1、2×2、3×3、3×1、1×3的拉盖尔-高斯光束阵列，并用倾斜透镜将其转换为厄米-高斯光束阵列，通过对比两光束阵列的光场分布，验证了上述理论分析结果。实验结果与理论分析完全一致。该工作为拉盖尔-高斯光束阵列的轨道角动量测量提供了更明确的理论指导。
拉盖尔-高斯光束阵列 轨道角动量测量 倾斜透镜 位置映射关系 厄米-高斯光束阵列 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0507001
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
提出通过单个空间光调制器制备厄米高斯(HG)光束的方法,理论上分析了输入光束空间横向分布与模式转换效率的关系,实验上采用最佳的椭圆形光斑入射,获得了高质量的HG6,0、HG8,0、HG10,0模光场,纯度分别为96.2%,94.9%,93.4%,并且HG10,0模的转换效率达到了14.45%,输出功率为217 mW,其转换效率较传统的基模高斯光束入射时提高了5.6倍。此高质量及高效的高阶厄米高斯光束制备方法,有望应用于高阶空间压缩态光场制备和空间小位移精密测量等方面。
光束传输与控制 厄米高斯光场 空间光调制器 空间压缩态
Author Affiliations
Abstract
School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
In this Letter, vortex phase and sinusoidal phase modulations of Hermite–Gaussian beams are studied theoretically and experimentally. The coding method of the experiment is introduced in detail, and the evolution law of focus under different beam order (m, n) and topological charge (l) is given. In order to verify the accuracy of the generation experiment, the optical field distribution under sinusoidal vortex modulation is analyzed deeply. The relevant analysis and methods provided in this Letter have certain practical significance for the development of laser mode analysis, optical communication, and other fields.
Hermite–Gaussian beams phase modulation sinusoidal vortex phase modulation spatial light modulator focus mode Chinese Optics Letters
2020, 18(4): 042601
河南工业职业技术学院 机电自动化学院, 河南 南阳 473009
用变分法研究了强非局域非线性小损耗介质中椭圆厄米高斯光束的传输特性。得到光束各参量在传输过程中的演化方程和束宽的演化规律, 当输入功率等于临界功率时, 在传输距离不是很远时, 可得到椭圆厄米高斯损耗光孤子。随着传输距离的增大, 光束束宽缓慢展宽.当初始输入功率大于或小于临界功率时, 光束束宽将会按照准正弦和准余弦函数规律作准周期性展宽。
非线性光学 椭圆厄米高斯光束 损耗光孤子 nonlinear optics elliptical Hermite-Gaussian beams lossy optical soliton
河南工业职业技术学院 光电工程系， 南阳 473009
利用变分法研究了强非局域非线性损耗介质中1+2维厄米高斯光束的传输特性，得到了损耗光束参量在介质中传输所遵循的规律及其形成损耗光孤子所需要的临界功率。当初始功率接近临界功率时，光束的束宽按准正弦或准余弦规律作准周期展宽变化。通过比较，利用变分法所得到的解析解与数值解在光束传输一段较长的距离内都符合的很好。
非线性光学 变分法 厄米高斯光束 损耗孤子 nonlinear optics variational approach Hermite-Gaussian beams lossy soliton
基于索末菲(Sommerfeld)衍射积分公式,对色散介质中超短脉冲厄米-高斯光束在相位奇点附近的光谱异常行为进行了研究,并与真空中的光谱异常行为进行了比较。结果表明,超短脉冲厄米-高斯光束的轴上光谱蓝移,蓝移大小与群速度及脉冲宽度有关,而与群速度色散无关。色散介质中的相对光谱移动略小于真空中的相对光谱移动,脉冲宽度越大,相对光谱移动越小。光谱开关的位置与横向距离、传输介质和厄米函数阶数m, n有关,而与脉冲宽度无关。光谱开关的横向距离小于真空中的相应阶的光谱开关的横向距离,并且随光谱开关的阶数增加,真空和色散介质的相对光谱移动均缓慢减小。
物理光学 奇点光学 光谱异常 厄米-高斯光束 色散介质 光谱开关
1 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室,哈尔滨,150001
2 哈尔滨理工大学应用科学学院,哈尔滨,150080
从光波电磁场方程的TEM10和TEM01模厄米-高斯光束出发,推导了自由空间量子密钥分配的单光子捕获概率表达式.针对低轨卫星-地面站间激光链路,进行了单光子捕获分析.理论研究表明,对于低轨卫星-地面站间量子密钥分配,采用TEM10和TEM01模厄米-高斯型高度衰减激光脉冲作为单光子源是可行的.
量子密钥分配 单光子捕获概率 厄米-高斯光束 Quantum key distribution Single-photon acquisition probability Hermite-Gaussian beams
