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高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加态的实验研究

柯熙政 石欣雨

柯熙政, 石欣雨. 高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加态的实验研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1207002-1207002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1207002
引用本文: 柯熙政, 石欣雨. 高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加态的实验研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1207002-1207002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1207002
Ke Xizheng, Shi Xinyu. Experimental study on the superposition of high-order radial Laguerre-Gaussian beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1207002-1207002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1207002
Citation: Ke Xizheng, Shi Xinyu. Experimental study on the superposition of high-order radial Laguerre-Gaussian beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1207002-1207002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1207002

高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加态的实验研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1207002
基金项目: 

国家自然科学基金(61377080,60977054)

详细信息
    作者简介:

    石欣雨(1994-),女,硕士生,主要从事无线激光通信方面的研究。Email:2425118911@qq.com

  • 中图分类号: O436

Experimental study on the superposition of high-order radial Laguerre-Gaussian beams

  • 摘要: 利用径向指数相同、拓扑电荷数互为相反数的两束高阶径向拉盖尔-高斯光束共轴叠加,产生了一种新型的复合涡旋光束,从理论上研究了这种复合涡旋光束的光强分布特性以及空间传播特性,并进行了实验验证。结果表明:由高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加而成的复合涡旋光束呈多层亮花瓣状;当束腰半径相同时,随传播距离的增加,其光强分布呈展宽趋势但不旋转;当束腰半径不同时,其光强分布发生旋转,并出现旋转拖尾现象,旋转方向和拖尾方向取决于拓扑电荷数正负及束腰半径大小。研究结果对深入理解复合涡旋光束的产生并进一步拓展其应用范围提供了实验依据。
  • [1] Gao Chunqing, Zhang Shikun, Fu Shiyao, et al. Adaptive optics wavefront correction techniques of vortex beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2):0201001. (in Chinese)
    [2] Bu Jing, Zhang Lichao, Dou Xiujie, et al. Generation and application of optical vortices with arbitrary topological charges[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(6):0634001. (in Chinese)
    [3] Arlt J, Dholakia K, Allen L, et al. The production of multiringed Laguerrea Gaussian modes by computer-generated holograms[J]. Optica Acta International Journal of Optics, 1998, 45(6):1231-1237.
    [4] Xie G, Li L, Yan Y, et al. Performance metrics for a free-space communication link based on multiplexing of multiple orbital angular momentum beams with higher order radial indices[C]//Lasers and Electro-Optics. IEEE, 2015:1-2.
    [5] Xie G, Ren Y, Yan Y, et al. Experimental demonstration of a 200 Gbit/s free-space optical link by multiplexing Laguerre -Gaussian beams with different radial indices[J]. Optics Letters, 2016, 41(15):3447.
    [6] Luo R, Li L, Cui W, et al. Experimental study of diode pumped rubidium amplifier for single higher-order Laguerre-Gaussian modes[J]. Optics Express, 2016, 24(12):13351.
    [7] Noack A, Bogan C, Willke B. Higher-order Laguerre-Gauss modes in (non-) planar four-mirror cavities for future gravitational wave detectors[J]. Optics Letters, 2017, 42(4):751.
    [8] Shi L, Li J, Tao T, et al. Rotation of nanowires with radially higher-order Laguerre-Gaussian beams produced by computer-generated holograms[J]. Applied Optics, 2012, 51(26):6398-6402.
    [9] Naidoo D, At-Ameur K, Brunel M, et al. Intra-cavity generation of superpositions of Laguerre-Gaussian beams[J]. Applied Physics B, 2012, 106(3):683-690.
    [10] Huang S, Miao Z, He C, et al. Composite vortex beams by coaxial superposition of Laguerre-Gaussian beams[J]. Optics Lasers in Engineering, 2016, 78:132-139.
    [11] Vaity P, Singh R P. Self-healing property of optical ring lattice[J]. Optics Letters, 2011, 36(15):2994-2996.
    [12] Li X, Tai Y, Lv F, et al. Measuring the fractional topological charge of LG beams by using interference intensity analysis[J]. Optics Communications, 2015, 334(1):235-239.
    [13] Ke Xizheng, Xu Junyu. Interference and detection of vortex beams with Orbital Angular Momentum[J]. Chinese Journal of Lasers, 2016, 43(9):0905003. (in Chinese)
    [14] Ando T, Matsumoto N, Ohtake Y, et al. Structure of optical singularities in coaxial superpositions of Laguerre-Gaussian modes[J]. Journal of the Optical Society of America A Optics Image Science Vision, 2010, 27(12):2602-2612.
    [15] Ito H, Matsumoto N, Fukuchi N, et al. Universal generation of higher-order multiringed Laguerre-Gaussian beams by using a spatial light modulator[J]. Optics Letters, 2007, 32(11):1411-1413.
  • [1] 汪倍羽, 韩嘉鑫, 金成.  含有径向节点的拉盖尔-高斯光束产生涡旋高次谐波的特征 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210895-1-20210895-10. doi: 10.3788/IRLA20210895
    [2] 杨青元, 王维, 田祥.  聚焦强度可调的高数值孔径的双焦点超透镜 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210602-1-20210602-8. doi: 10.3788/IRLA20210602
    [3] 詹海潮, 王乐, 彭秦, 王文鼐, 赵生妹.  涡旋光束的自适应光学波前校正技术研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210428-1-20210428-10. doi: 10.3788/IRLA20210428
    [4] 朱刘昊, 秦雪云, 台玉萍, 李新忠.  摆线光束的微粒等间距操控(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210380-1-20210380-7. doi: 10.3788/IRLA20210380
    [5] Fang Zeyuan, Yin Lu, Yan Mingjian, Han Zhigang, Shen Hua, Zhu Rihong.  Study on signal light transmission efficiency enhancement of backward pump-signal combiners in high-power fiber lasers . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200014-1-20200014-10. doi: 10.3788/IRLA20200014
    [6] 彭红攀, 杨策, 卢尚, 陈檬, 周巍.  径向偏振光纯度检测及偏振态分布特性评价 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 506007-0506007(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0506007
    [7] 高春清, 张世坤, 付时尧, 胡新奇.  涡旋光束的自适应光学波前校正技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 201001-0201001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0201001
    [8] 阮鹏, 潘其坤, 谢冀江, 刘春玲, 柴源.  非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 205004-0205004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0205004
    [9] 陈颖聪, 文尚胜, 关伟鹏, 邓智聪, 向昌明.  室内可见光异步定位系统光学边界研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1222001-1222001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1222001
    [10] 柯熙政, 张雅.  高斯阵列光束自耦合特性的实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822003-0822003(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0822003
    [11] 张肃, 付强, 段锦, 战俊彤.  湿度对偏振光传输特性影响的研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 511001-0511001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0511001
    [12] 李艳娜, 唐力铁, 谢翔云, 尹飞, 于志闯, 沈丽娟.  固体激光远场瞬时光斑时空分布测量技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 817002-0817002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0817002
    [13] 孟庆龙, 钟哲强, 李泽龙, 张彬.  多光束消偏振叠加对焦斑特性的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 80-84.
    [14] 刘岚, 张海涛, 陈子阳, 吴逢铁.  贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1491-1495.
    [15] 王飞, 徐作冬, 戢运峰, 姜畅.  采用扫描式漫反射成像法的激光强度分布测量装置 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2219-2222.
    [16] 赵知诚, 沈为民, 唐敏学, 贺虎成.  非相干叠加激光发射系统光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1728-1734.
    [17] 吴超, 赵雅慧, 张蓉竹.  畸变光束远场光强叠加特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2437-2441.
    [18] 王孟军, 赵翠玲, 韩邦杰, 耿亚光, 马萄.  基于谐衍射的共轴双波段红外光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2732-2736.
    [19] 庞淼, 周山, 吴娟, 荣健, 高学燕, 胡晓阳.  激光强度时空分布测量漫散射取样衰减技术研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3213-3217.
    [20] 赵新宇, 乔彦峰, 郭汝海, 邵帅, 王思雯, 孙涛.  中波红外激光器的近场远场测试方法及应用 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 49-52.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-10
  • 修回日期:  2018-08-28
  • 刊出日期:  2018-12-25

高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加态的实验研究

doi: 10.3788/IRLA201847.1207002
    作者简介:

    石欣雨(1994-),女,硕士生,主要从事无线激光通信方面的研究。Email:2425118911@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(61377080,60977054)

  • 中图分类号: O436

摘要: 利用径向指数相同、拓扑电荷数互为相反数的两束高阶径向拉盖尔-高斯光束共轴叠加,产生了一种新型的复合涡旋光束,从理论上研究了这种复合涡旋光束的光强分布特性以及空间传播特性,并进行了实验验证。结果表明:由高阶径向拉盖尔-高斯光束叠加而成的复合涡旋光束呈多层亮花瓣状;当束腰半径相同时,随传播距离的增加,其光强分布呈展宽趋势但不旋转;当束腰半径不同时,其光强分布发生旋转,并出现旋转拖尾现象,旋转方向和拖尾方向取决于拓扑电荷数正负及束腰半径大小。研究结果对深入理解复合涡旋光束的产生并进一步拓展其应用范围提供了实验依据。

English Abstract

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