第
卷
第
期
中
国
激
光
年
月
CHINESEJOURNALOFLASERS
November
利用少模光纤产生涡旋光的实验
柯 熙 政
,
葛
甜
西安理工大学自动化与信息工程学院
陕西 西安
摘要
利用光纤产生涡旋光对提高轨道角动量通信系统的性能
降低轨道角动量通信 系统 的成本 等方 面有重 要的
应用价值
少模光纤是一种只存在基模和低阶模式的 光纤
结 合光 纤中 的 耦合 模理 论 和涡 旋光 的 产生 原理
仿 真
分析 了 入 射 角 度 对 少 模 光 纤 中 一 阶 模 式 激 发 效 率 的 影 响
实 验 在 少 模 光 纤 中 产 生 了 一 阶 模 式
和
并将一阶矢量光束
与
模式叠加产生涡旋光
偏振 检测 和三角 形衍 射实验 表明
少模 光纤 产 生
的涡旋光是圆偏振光
拓扑荷数
l
利用少模光纤可为实验中涡旋光的产生提供一种简单
低成本的方法
关键词
光纤光学
涡旋光
一阶模式
少模光纤
矢量光束
入射角度
中图分类号
文献标识码
doi
:
.
/
CJL.
Ex
p
erimentonGenerationofVortexLi
g
htwithFewGModeFiber
Facult
y
o
f
AutomationandIn
f
ormationEn
g
ineerin
g
Xi′anUniversit
y
o
f
Technolo
gy
Xi′an
Shaanxi
China
Abstract
l
Ke
y
words
OCIScodes
收稿日期
收到修改稿日期
基金项目
国家自然科学基金
陕西省重点产业链项目
作者简介
柯熙政
男
博士
教授
博士生导师
主要从事无线激光通信方面的研究
通信联系人
引
言
涡旋光在光束横截面上具有不均匀偏振的特点
并在光轴上存在相位奇点
因此在原子 捕获
光学镊子
和光子纠缠中有潜在的应用价值
涡旋光束具有
l
φ
l
为拓扑荷数
φ
为相位
的螺旋相位 波前
其波前方位角发生
l
的相位变化
且不同拓扑荷数的涡旋光束在空间上彼此正交
因此
不同的正交模式
可以独立承载数据流
使得涡旋光束在信道编码和解码方面有广阔的应用前景
在轨道角动量
复用通信系统中
涡旋光的质量影响着 整个系统的 性能
因此高质量 涡旋光的产
生成为这一光学领域的热门课题
目前
最常用的用于产生涡旋光的 空间结构性 器件包括螺 旋相位板
空间光调制器
计算机全息图光学器件
等
涡旋光束本身就是光纤中光传输方程的一个本征解
相
比于利用空间结构性器件产生涡旋光
利用光纤产生的涡旋光纯度会更高
年
等
将线偏振
光倾斜入射到单模光纤中
产生了矢量光束
年
等
发现通过改变偏振方向能够检测光纤中光