一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件制造技术

技术编号:43946940 阅读:27 留言:0更新日期:2025-01-07 21:35
本发明专利技术公开了一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件,所述器件是利用激光直写技术擦除铌酸锂晶体中二阶非线性系数,形成三维叉形光栅阵列;每一层的叉形光栅是根据全息理论由拓扑荷为l<subgt;0</subgt;的OAM模式与高斯模式非共线干涉、然后进行二值化处理得到的图样;在加工每个叉形光栅时,避开其中心区域;基频光束通过加工后的铌酸锂晶体满足准相位匹配条件,在倍频转换的同时进行光场调控,实现高质量高阶非线性OAM模式的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非线性光场调控,尤其涉及一种三维非线性光子晶体中高质量高阶倍频轨道角动量模式产生技术,具体涉及一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件


技术介绍

1、光子轨道角动量(orbital angular momentum,简称oam)具有螺旋分布的相位、无限维度和正交性等特性,光斑像甜甜圈,中间为圆形暗斑。自1992年被allen等人验证以来,被广泛应用在光操控、光通讯、量子、成像、探测以及光学加密等领域,高阶oam模式可以显著提升应用性能。oam模式在光学领域的重要应用推动了其产生方法的研究,除了常用的螺旋相位片、q-plate、计算全息法、π/2模式转换器等,还有各种微型集成oam产生器件。若想在新频率下产生oam模式,传统方法需要两个器件:首先通过非线性介质进行频率转换,然后通过线性器件加载oam。为了节约成本和空间,诞生了一种直接的方法,在非线性转换的同时一步实现光束整形。三维非线性光子晶体不仅在垂直传播方向上设计二阶非线性系数χ(2)分布调控光场,同时还可以在传播的方向上考虑周期性结构对基波进行准相位匹配。相比金属超表面以及二维非线性光子晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,所述器件是利用激光直写技术擦除铌酸锂晶体中二阶非线性系数,形成三维叉形光栅阵列;

2.根据权利要求1所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,加工后的铌酸锂晶体用公式表示为:

3.根据权利要求2所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,当基波沿着y方向、偏振沿着x方向入射到晶体时,二阶非线性系数的改变直接对基波进行倍频转换,满足准相位匹配条件:

4.根据权利要求1所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,所述激光直写技术为飞秒激光直写技术。

5.一种高阶倍频轨道角动...

【技术特征摘要】

1.一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,所述器件是利用激光直写技术擦除铌酸锂晶体中二阶非线性系数,形成三维叉形光栅阵列;

2.根据权利要求1所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,加工后的铌酸锂晶体用公式表示为:

3.根据权利要求2所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,当基波沿着y方向、偏振沿着x方向入射到晶体时,二阶非线性系数的改变直接对基波进行倍频转换,满足准相位匹配条件:

4.根据权利要求1所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,所述激光直写技术为飞秒激光直写技术。

5.一种高阶倍频轨道角动量模式产生器件的制备系统,用于制备如权利要求1-4任一所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件,其特征在于,包括第一激光器、第一半波片、第一偏振分束镜、第二半波片、第一透镜、第二透镜、小孔、渐变式衰减片、物镜、ccd、计算机、三维纳米平移台和掺镁的铌酸锂晶体;

6.根据权利要求5所述的高阶倍频轨道角动量模式产生器件的制备系统,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏丹孙敬华刘欣宇
申请(专利权)人:东莞理工学院
类型:发明
国别省市:

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