基于雙折射材料的全光調(diào)控機(jī)理分析與實驗研究
發(fā)布時間:2021-08-05 18:24
光場調(diào)控是指對光的振幅、相位、偏振和頻率信息進(jìn)行按需調(diào)控,其為科研、軍事和社會各個領(lǐng)域帶來了全新的變革。隨著技術(shù)的發(fā)展,在調(diào)控系統(tǒng)和調(diào)控自由度上會有著越來越高的要求,最終將會向系統(tǒng)小型化和調(diào)控多樣化發(fā)展,F(xiàn)有的光場調(diào)控對象主要為光場的振幅、相位和頻率,其技術(shù)成熟且系統(tǒng)簡單高效。而光場的偏振調(diào)控各類系統(tǒng)中還存在單一、不穩(wěn)定、偏振態(tài)不連續(xù)和效率低的問題。針對光場調(diào)控的需求以及偏振調(diào)控系統(tǒng)存在的問題,本論文提出基于雙折射材料光場全光調(diào)控的技術(shù),論文首先利用簡單系統(tǒng)完成對光偏振態(tài)高效穩(wěn)定的連續(xù)調(diào)控,其次在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步簡化系統(tǒng)和提高光場調(diào)控維度,最終實現(xiàn)單色光場的全光調(diào)控。在完成單色光場全光調(diào)控的基礎(chǔ)上,對彩色光場的全光調(diào)控進(jìn)行探索,并完成對應(yīng)的理論模型建立。主要研究工作包括:(1)提出了一種基于雙折射相位片的單光路偏振調(diào)控技術(shù)用以產(chǎn)生矢量光場。通過分析雙折射晶體對光場的偏振調(diào)控特性,利用瓊斯矩陣建立偏振調(diào)控模型,完成了對光路的設(shè)計,并根據(jù)理論模型完成了用于產(chǎn)生徑向矢量光場的雙折射相位片的設(shè)計。(2)完成了雙折射相位片的制備以及偏振調(diào)控實驗驗證。通過多次實驗對雙折射晶體釩酸釔(YVO4)的加工...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
激光腔內(nèi)利用方解石晶體主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)[28]
1.2 激光腔內(nèi)利用 Brewster 光學(xué)元件主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)ure 1.2 The optical path schematic diagram of the vector light field generation in cavity by using Brewster crystal隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)元件的微納加工工藝也得到了迅速的發(fā) 年,Ahmed 所在的研究小組以激光腔的反射腔鏡為基底,刻蝕了不同構(gòu),并在其表面鍍上多層介質(zhì)膜,用以對激光的偏振態(tài)進(jìn)行選擇,其原圖 1.3 所示[33]。光柵的特殊性質(zhì)以及多層膜的輔助,使得不同偏振光在鏡時有著不同的反射率,控制反射率差,在經(jīng)過多次反射后,就可以實振光的選擇,實現(xiàn)矢量光場的輸出。類似上述方法,在激光腔內(nèi)加入這元件使得整個激光諧振腔的結(jié)構(gòu)更加簡單,同時還保證矢量光場高效的
1.2 激光腔內(nèi)利用 Brewster 光學(xué)元件主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)[3igure 1.2 The optical path schematic diagram of the vector light field generation in lacavity by using Brewster crystal隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)元件的微納加工工藝也得到了迅速的發(fā)展07 年,Ahmed 所在的研究小組以激光腔的反射腔鏡為基底,刻蝕了不同的結(jié)構(gòu),并在其表面鍍上多層介質(zhì)膜,用以對激光的偏振態(tài)進(jìn)行選擇,其原理如圖 1.3 所示[33]。光柵的特殊性質(zhì)以及多層膜的輔助,使得不同偏振光在經(jīng)射鏡時有著不同的反射率,控制反射率差,在經(jīng)過多次反射后,就可以實現(xiàn)偏振光的選擇,實現(xiàn)矢量光場的輸出。類似上述方法,在激光腔內(nèi)加入這種學(xué)元件使得整個激光諧振腔的結(jié)構(gòu)更加簡單,同時還保證矢量光場高效的輸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Generation of arbitrary vector vortex beams on hybrid-order Poincaré sphere[J]. Zhenxing Liu,Yuanyuan Liu,Yougang Ke,Yachao Liu,Weixing Shu,Hailu Luo,Shuangchun Wen. Photonics Research. 2017(01)
[2]全光控制產(chǎn)生任意矢量光束[J]. 劉國威,楊艷芳,何英,鄭曉,羅祝裕. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[3]利用級聯(lián)衍射光學(xué)元件對多波長混合光實現(xiàn)聚焦、整形和分光譜[J]. 丁立,黃坤,康學(xué)亮,李永平. 量子電子學(xué)報. 2014(01)
[4]光衍射數(shù)值模擬中不同抽樣方法的適用性分析[J]. 國承山,李傳濤,洪正平,劉婷婷. 光學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[5]用于二元光學(xué)器件制作的激光直寫系統(tǒng)[J]. 魏國軍,邵潔,周小紅,陳林森. 光電子·激光. 2006(10)
[6]光學(xué)系統(tǒng)和電子顯微系統(tǒng)中振幅和相位恢復(fù)問題的算法[J]. 顧本源,楊國楨,董碧珍. 物理學(xué)進(jìn)展. 1988(03)
[7]光學(xué)系統(tǒng)中振幅和相位的恢復(fù)問題[J]. 楊國楨,顧本源. 物理學(xué)報. 1981(03)
本文編號:3324240
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
激光腔內(nèi)利用方解石晶體主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)[28]
1.2 激光腔內(nèi)利用 Brewster 光學(xué)元件主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)ure 1.2 The optical path schematic diagram of the vector light field generation in cavity by using Brewster crystal隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)元件的微納加工工藝也得到了迅速的發(fā) 年,Ahmed 所在的研究小組以激光腔的反射腔鏡為基底,刻蝕了不同構(gòu),并在其表面鍍上多層介質(zhì)膜,用以對激光的偏振態(tài)進(jìn)行選擇,其原圖 1.3 所示[33]。光柵的特殊性質(zhì)以及多層膜的輔助,使得不同偏振光在鏡時有著不同的反射率,控制反射率差,在經(jīng)過多次反射后,就可以實振光的選擇,實現(xiàn)矢量光場的輸出。類似上述方法,在激光腔內(nèi)加入這元件使得整個激光諧振腔的結(jié)構(gòu)更加簡單,同時還保證矢量光場高效的
1.2 激光腔內(nèi)利用 Brewster 光學(xué)元件主動生成矢量光場光路原理圖,引自文獻(xiàn)[3igure 1.2 The optical path schematic diagram of the vector light field generation in lacavity by using Brewster crystal隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)元件的微納加工工藝也得到了迅速的發(fā)展07 年,Ahmed 所在的研究小組以激光腔的反射腔鏡為基底,刻蝕了不同的結(jié)構(gòu),并在其表面鍍上多層介質(zhì)膜,用以對激光的偏振態(tài)進(jìn)行選擇,其原理如圖 1.3 所示[33]。光柵的特殊性質(zhì)以及多層膜的輔助,使得不同偏振光在經(jīng)射鏡時有著不同的反射率,控制反射率差,在經(jīng)過多次反射后,就可以實現(xiàn)偏振光的選擇,實現(xiàn)矢量光場的輸出。類似上述方法,在激光腔內(nèi)加入這種學(xué)元件使得整個激光諧振腔的結(jié)構(gòu)更加簡單,同時還保證矢量光場高效的輸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Generation of arbitrary vector vortex beams on hybrid-order Poincaré sphere[J]. Zhenxing Liu,Yuanyuan Liu,Yougang Ke,Yachao Liu,Weixing Shu,Hailu Luo,Shuangchun Wen. Photonics Research. 2017(01)
[2]全光控制產(chǎn)生任意矢量光束[J]. 劉國威,楊艷芳,何英,鄭曉,羅祝裕. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[3]利用級聯(lián)衍射光學(xué)元件對多波長混合光實現(xiàn)聚焦、整形和分光譜[J]. 丁立,黃坤,康學(xué)亮,李永平. 量子電子學(xué)報. 2014(01)
[4]光衍射數(shù)值模擬中不同抽樣方法的適用性分析[J]. 國承山,李傳濤,洪正平,劉婷婷. 光學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[5]用于二元光學(xué)器件制作的激光直寫系統(tǒng)[J]. 魏國軍,邵潔,周小紅,陳林森. 光電子·激光. 2006(10)
[6]光學(xué)系統(tǒng)和電子顯微系統(tǒng)中振幅和相位恢復(fù)問題的算法[J]. 顧本源,楊國楨,董碧珍. 物理學(xué)進(jìn)展. 1988(03)
[7]光學(xué)系統(tǒng)中振幅和相位的恢復(fù)問題[J]. 楊國楨,顧本源. 物理學(xué)報. 1981(03)
本文編號:3324240
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