留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

偏振方向对涡旋光束产生的影响

黄石明 聂建业 张蓉竹

黄石明, 聂建业, 张蓉竹. 偏振方向对涡旋光束产生的影响[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 071002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170404
引用本文: 黄石明, 聂建业, 张蓉竹. 偏振方向对涡旋光束产生的影响[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 071002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170404
Huang Shiming, Nie Jianye, Zhang Rongzhu. Influence ofpolarization direction on Vortex beam[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 071002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170404
Citation: Huang Shiming, Nie Jianye, Zhang Rongzhu. Influence ofpolarization direction on Vortex beam[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 071002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170404

偏振方向对涡旋光束产生的影响

doi: 10.11884/HPLPB201830.170404
详细信息
    作者简介:

    黄石明(1993-), 男,硕士,从事涡旋光束产生及传输方面的研究; Huang_sm93@126.com

    通讯作者:

    张蓉竹(1975-), 女,教授,从事激光与光电子技术方面的研究; zhang_rz@scu.edu.cn

  • 中图分类号: TN241;TN249

Influence ofpolarization direction on Vortex beam

  • 摘要: 在利用液晶空间光调制器(LCSLM)产生涡旋光束时,入射光的偏振方向对涡旋的产生有着明显的影响。从液晶空间光调制器的工作原理出发,研究了不同偏振方向的线偏振光在通过LCSLM的相位调制后,涡旋光束产生的变化。通过模拟仿真与实验结果的比较,发现随着线偏振光的偏振方向与液晶分子光轴夹角的增大,液晶空间光调制器的调制误差变大,所产生的涡旋光束的质量变差。当夹角大于4.725°时,涡旋光束的质量明显变差。而随着夹角继续增大,LCSLM对入射光的调制作用减弱,无法产生涡旋光束。
  • 图  1  LCSLM的调制原理

    Figure  1.  Modulation principle of liquid crystal spatial light modulator (LCSLM)

    图  2  不同偏振方向入射时涡旋光束的光强分布变化

    Figure  2.  Changes of light intensity distribution of vortex beam in different polarization direction

    图  3  不同偏振方向入射时涡旋光束的光强二维分布变化

    Figure  3.  Two - dimensional distribution of intensity of swirl beam in different polarization direction

    图  4  高斯光束产生涡旋示意图

    Figure  4.  The illustration of generating a vortex by Gaussian beam

    图  5  不同偏振方向的光强实验结果

    Figure  5.  Experimental results of light intensity in different polarization directions

    图  6  不同偏振方向的光强二维分布图

    Figure  6.  Two-dimensional distribution diagram of light intensity in different polarization directions

    表  1  偏角αη的对应关系

    Table  1.   The corresponding relationship between the angle α and η

    α/(°) η/% α/(°) η/%
    0 0 4 3.6
    1 0.23 4.725 5.01
    2 0.9 5 5.6
    3 2.02
    下载: 导出CSV
  • [1] Hu H, Xu X. Study on the generation of a vortex laser beam by using phase-only liquid crystal spatial light modulator[J]. Optical Engineering, 2013, 52(9): 091721. doi: 10.1117/1.OE.52.9.091721
    [2] 刘辉, 陈子阳, 蒲继雄. 分数阶涡旋光束的轨道角动量的测量[J]. 光电子·激光, 2009(11): 1478-1482. doi: 10.3321/j.issn:1005-0086.2009.11.016

    Liu Hui, Chen Ziyang Pu Jixiong. The fractional vortex beams with orbital angular momentum measurement. Journal of Optoelectronics laser, 2009 (11): 1478-1482 doi: 10.3321/j.issn:1005-0086.2009.11.016
    [3] Liang H C, Huang Y J, Lin Y C, et al. Picosecond optical vortex converted from multigigahertz self-mode-locked high-order Hermite-Gaussian Nd: GdVO(4) lasers. [J]. Optics Letters, 2009, 34(24): 3842. doi: 10.1364/OL.34.003842
    [4] Xiao Q, Liu G, Zhang R. Influence of phase distortion on the propagation of vortex beams[J]. Applied Optics, 2015, 54(12): 3523-3529. doi: 10.1364/AO.54.003523
    [5] Curtis J E, Koss B A, Grier D G. Dynamic holographic optical tweezers[J]. Optics Communications, 2002, 207(1/6): 169-175.
    [6] Bin B O, Neimule M, Zhao J L, et al. Generation of vortex beams with a reflected type phase only LCSLM[J]. Journal of Optoelectronics Laser, 2012, 23(1): 74-78.
    [7] 李阳月, 陈子阳, 刘辉, 等. 涡旋光束的产生与干涉[J]. 物理学报, 2010, 59(3): 1740-1748. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201003050.htm

    Li Yangyue, Chen Ziyang, Liu Hui. Generation and interference of vortex beams. Acta Physica Sinica, 2010, 59(3): 1740-1748 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WLXB201003050.htm
    [8] 鲁强, 盛磊, 张鑫, 等. 斜入射下液晶空间光调制器纯相位调制特性研究[J]. 中国激光, 2015, 43: 0112001. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JJZZ201601026.htm

    Lu Qiang, Sheng Lei, Zhang Xin, et al. Investigation on pure phase modulation characteristics of liquid crystal spatial light modulator at oblique incidence. Chinese Journal of Lasers, 2015, 43: 0112001 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JJZZ201601026.htm
    [9] 魏勇, 朱艳英. 拉盖尔-高斯涡旋光束传播中的相位变化分析[J]. 激光技术, 2015, 39(5): 723-726. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JGJS201505029.htm

    Wei Yong, Zhu Yanying. Analysis of phase change of Laguerre-Gaussian vortex beam during propagation. Laser Technology, 2015, 39 (5): 723-726 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JGJS201505029.htm
    [10] 于晓晨, 胡家升, 王连宝. 基于液晶空间光调制器的激光束整形[J]. 光学学报, 2012, 32(5): 125-130. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXXB201205020.htm

    Yu Xiaochen, Hu Jiasheng, Wang Lianbao. Laser beam shaping optical journal based on liquid crystal spatial light modulator. Acta Optica Sinica, 2012, 32 (5): 125-130. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXXB201205020.htm
    [11] Chen D, Shan H, Ma X, et al. Opticalvortex beams generated by a phase-only LC-SLM and double-slit interference analysis[C]// 2013 international conference on optical instrument and technology. 2013.
    [12] 唐碧华, 郑尚彬, 张勇, 等. 高斯涡旋光束通过像散透镜后的相位奇异特性[J]. 光学 精密工程, 2017, 25(4): 835-841. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM201704004.htm

    Tang Bihua, Zheng Shangbin, Zhang Yong, et al. Gauss. Phase singularities of vortex beams passing through astigmatic lenses. Optics and Precision Engineering, 2017, 25 (4): 835-841 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM201704004.htm
  • 加载中
图(6) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  1431
  • HTML全文浏览量:  275
  • PDF下载量:  321
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-19
  • 修回日期:  2018-03-04
  • 刊出日期:  2018-07-15

目录

    /

    返回文章
    返回