渦旋光束因其在波前傳播方向上是以螺旋形式傳播,所以中心光強為零,又被稱為暗中空光束。渦旋光在傳輸過程中既有線性動量也攜帶軌道角動量使渦旋光束為空間光通信提供了新方法和新途徑�，F(xiàn)階段如何以最簡單的方法高效獲得高功率的渦旋激光以及準(zhǔn)確測量渦旋軌道角動量依舊是渦旋研究的難點和熱點。本文在全固態(tài)激光產(chǎn)生技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種在兩個正交方向旋轉(zhuǎn)激光增益介質(zhì),這種對激光晶體的離軸抽運,將導(dǎo)致腔內(nèi)橫向模場的調(diào)控,從而產(chǎn)生渦旋激光輸出。對腔內(nèi)橫向模場的調(diào)控,理論基礎(chǔ)是激光諧振腔的模式匹配原理,通過在一個方向上對諧振腔內(nèi)增益介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)來抑制高斯基模的振蕩,產(chǎn)生厄米-高斯模式;再進一步在另一個正交方向上旋轉(zhuǎn)增益介質(zhì),從而導(dǎo)致兩個方向上厄米-高斯模式的疊加,最終形成拉蓋爾-高斯模式。輸出的渦旋光手性可以通過輸出耦合鏡的調(diào)整或插入一個低損耗的玻璃薄片來控制。相比較于現(xiàn)有的基于固體激光技術(shù)產(chǎn)生渦旋激光的諸多方法,本文中提出的渦旋光產(chǎn)生方法最大的特點是簡單、易實現(xiàn)、閾值低、輸出功率高且效率高。在Fizeau干涉儀的基礎(chǔ)上,本文進一步提出一種改進的方案,以實現(xiàn)對輸出渦旋光的驗證,該方案僅由一個聚焦透鏡和一個鍍膜的平凹...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２實現(xiàn)ＨＧ光束到ＬＧ光束轉(zhuǎn)換柱面鏡系統(tǒng)示意圖＿??１９９４年，Ｂｅｉｊｅｒｓｂｅｒｇｅｎ等［３５］在腔外加入螺旋相位板（Ｓｐｉｒａｌ?Ｐｈａｓｅ?Ｐｌａｔｅ，簡稱??

系統(tǒng)由間距一定的柱面鏡所構(gòu)成，在諧振腔外將厄米高斯光束轉(zhuǎn)化成了拉蓋爾高??斯光束。從而觀察到了光束渦旋現(xiàn)象。Ｃｏｕｔｉａｌ等［３４］研宄了柱面鏡轉(zhuǎn)化的原理，??其原理圖如圖１．２所示。??－？轉(zhuǎn)換器??＾?ＬＧｏｘ??？?“ｘ／Ｃｆ?萬［．＋丨：］??ＨＧ〇ｌ?｜??￣＾?ｊ??....

圖１．３實現(xiàn)ＨＧ光束到ＬＧ光束轉(zhuǎn)換柱面鏡系統(tǒng)示意圖Ｗ??３７－

相位模式匹配的相位元件被運用于渦旋的產(chǎn)生中，通過缺陷反射鏡構(gòu)建諧振??腔模型其原理是：通過泵浦光和振蕩激光的模式匹配實現(xiàn)渦旋激光直接振蕩??輸出。圖１．４在諧振腔的后向加入帶缺陷點反射鏡，進行模式匹配實現(xiàn)了渦??旋光束的輸出，并且不同階數(shù)渦旋光的實現(xiàn)可以通過改變腔長和泵浦功率。?....

圖１．４反彈式諧振腔實驗裝置圖＾??

Ｄｉｏｄｅ??ｂａｒ??圖１．３實現(xiàn)ＨＧ光束到ＬＧ光束轉(zhuǎn)換柱面鏡系統(tǒng)示意圖Ｗ??２０１０年，Ｉｔｏ等［３７１中心有缺陷點的反射鏡（ｓｐｏｔ－ｄｅｆｅｃｔ?ｍｉｒｒｏｒ）作為潤旋??相位模式匹配的相位元件被運用于渦旋的產(chǎn)生中，通過缺陷反射鏡構(gòu)建諧振??腔模型其原理是：通過泵浦光和振....

圖１．４環(huán)形抽運方案％??

一一?滿旋輸出Ｉ??圖１．５基于ＭＯＰＡ技術(shù)產(chǎn)生高功率渦旋光束的光路圖［３９１??很明顯，這些腔內(nèi)方法所有有關(guān)使用空心的泵浦光束。事實上，近年來環(huán)形??泵的光束腔內(nèi)產(chǎn)生渦旋激光己經(jīng)變得很普遍，在此類研宄中很受歡迎。??１．５本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點??１．５．１主要研究內(nèi)容??本文針....

本文編號：4043292