产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法技术

本发明专利技术提供一种产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法，包括步骤：S1：将飞秒脉冲波包入射至合成器；S2：入射的飞秒脉冲波包的空间频率域光场被投影于相位调控元件所在平面；S3：若相位调控元件为反射式器件，经相位调控，波包按原路返回第一分光元件，并重构为准直的出射波包；若相位调控元件为透射式器件，则波包经相位调控后，经镜像元件重构为准直的出射波包；S4、出射波包在合成器后指定位置z处演化为贝塞尔时空波包或贝塞尔时空涡旋波包。本发明专利技术的一种产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法，所产生的贝塞尔STOV波包解决了传统STOV波包在传播过程中发生的光子横向OAM分裂以及时空光场展宽的问题。子横向OAM分裂以及时空光场展宽的问题。子横向OAM分裂以及时空光场展宽的问题。

【技术实现步骤摘要】
产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种产生贝塞尔时空波包及贝塞尔 时空涡旋波包的方法。

技术介绍

[0002]光子是电磁辐射的载体。光子可以携带自旋角动量(spin angularmomentum,SAM)和轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)。光子的 SAM与光的偏振态有关，当光场为左旋/右旋圆偏振时，光子携带大小为方向平行于光子平均动量方向的纵向SAM。近年来，科学家利用基于偏振调 控、倏逝波、表面等离激元的方法，产生了方向垂直于光子平均动量方向的 横向SAM。针对光子纵向SAM与横向SAM的研究，推动了新学科例如自旋 光子学的发展。而在另一方面，光子的OAM与光场的相位有关，当空间光场 具有大小为exp(i
·
l
·
θ
x
‑
y
)的螺旋相位时(θ
x
‑
y
为光束在x
‑
y平面内的方位角)， 涡旋光束内的光子携带大小为的纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法，包括步骤：S1：将准直的飞秒脉冲波包入射至一合成器，所述合成器包括依次排列的第一分光元件、第一光学准直元件和相位调控元件；S2：将所述第一分光元件、所述第一光学准直元件和所述相位调控元件的间距调节为所述第一光学准直元件的焦距，入射的所述飞秒脉冲波包的空间频率域光场被投影于所述相位调控元件所在平面；S3：若所述相位调控元件为反射式器件，经过相位调控后，所述飞秒脉冲波包将按原路返回所述第一分光元件，并重构为准直的出射波包；若所述相位调控元件为透射式器件，则所述飞秒脉冲波包经相位调控后，经过一组与所述第一分光元件和所述第一光学准直元件镜像对称的第二光学准直元件和第二分光元件，并重构为准直的所述出射波包；S4、所述出射波包在所述合成器后指定位置z处，经自由空间传播演化为贝塞尔时空波包或贝塞尔时空涡旋波包。2.根据权利要求1所述的产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法，其特征在于，所述第一分光元件包括反射式光栅、透射式光栅或三棱镜；所述第一光学准直元件包括柱透镜或柱面镜；所述相位调控元件包括空间光调制器、相位面板或可变形反射镜。3.根据权利要求1所述的产生贝塞尔时空波包及贝塞尔时空涡旋波包的方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述相位调控用于调控所述飞秒脉冲波包的空间频率域调控相位，所述空间频率域调控相位φ(x，Ω)由公式(1)～(5)获得：φ(x，Ω)＝φ1(x，Ω)+φ2(x，Ω)+φ3(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹前，詹其文，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：