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分数阶双涡旋光束的实验研究

方桂娟 孙顺红 蒲继雄

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分数阶双涡旋光束的实验研究

方桂娟, 孙顺红, 蒲继雄

Experimental study on fractional double-vortex beams

Fang Gui-Juan, Sun Shun-Hong, Pu Ji-Xiong
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  • 具有分数阶拓扑荷数的涡旋光束的产生及其传输是近几年来人们感兴趣的研究课题.本文提出了一种新型的分数阶双涡旋光束, 该光束是由两束带有不同分数阶拓扑荷数的涡旋光束共轴叠加产生, 其光强分布为双环结构.我们对该光束分别进行了理论模拟和实验研究.研究表明, 分数阶双涡旋光束的双环携带不同的轨道角动量, 且相互独立地传输.这种新型的涡旋光束相对于整数阶或单个分数阶拓扑荷数的涡旋光束更具有控制多样性, 有望在光学镊子、光学扳手等微粒子操控领域开发新的应用.
    The generation of fractional vortex beams and their propagation have been interesting research topics in recent years. In this paper we introduce a new type of fractional double-vortex beam, which is generated by the coaxial superposition of the vortex beams with two different fractional topological charges, and its total intensity distribution is of double-ring. We study the generation of this kind of beam theoretically and experimentally. It is shown that the rings of the fractional double-vortex beams carry different orbital angular momenta, from each other and propagate independently. The fractional double-vortex beams possess diverse manipulations as compared with the vortex beams with integer or single fractional charges. Therefore, the fractional double-vortex beam will be of great significance in optical rotation and manipulation of microscopic particles.
      通信作者: 蒲继雄, jixiong@hqu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60977068)和 国务院侨办科研基金(批准号: 10QZR03)资助的课题.
      Corresponding author: Pu Ji-Xiong, jixiong@hqu.edu.cn
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundations of China (Grant No. 60977068) and the Science Foundation of Overseas Chinese Affairs Office of the State Council, China (Grant No. 10QZR03).
    [1]

    Allen L, Beijersbergen M W, Spreeuw R J C, Woerdman J P 1992 Phys. Rev. A 45 8185

    [2]
    [3]

    Zhang L, Cai Y J, Lu X H 2004 Acta Phys. Sin. 53 1777 (in Chinese) [张蕾, 蔡阳健, 陆璇辉 2004 物理学报 53 1777]

    [4]
    [5]

    Liu P S, Lu B D 2007 Chin. Phys. 16 411

    [6]

    Tao S H, Lee W M, Yuan X C 2003 Opt. Lett. 28 1867

    [7]
    [8]

    Sueda K, Miyaji G, Miyanaga N, Nakatsuka M 2004 Opt. Express 12 3548

    [9]
    [10]
    [11]

    Basisity I V, Pasko V A, Slyusar V V, Soskin M S, Vasnetsov M V 2004 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 6 S166

    [12]
    [13]

    Zhang X B, Zhang W, Shu F J, Li Y P 2007 Acta Phys. Sin. 56 0213 (in Chinese) [张晓波, 张巍, 舒方杰, 李永平 2007 物理学报 56 0213]

    [14]
    [15]

    Li Y Y, Chen Z Y, Liu H, Pu J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1740 (in Chinese) [李阳月, 陈子阳, 刘辉, 蒲继雄 2010 物理学报 59 1740]

    [16]
    [17]

    Liu Y X, Pu J X 2011 Opt. Commun. 284 2424

    [18]

    Lee W M, Yuan X C, Dholakia K 2004 Opt. Commun. 239 129

    [19]
    [20]

    Tao S H, Lee W M, Yuan X C 2004 Appl. Opt. 43 122

    [21]
    [22]

    Chattrapiban N, Rogers E A, Arakelyan I V, Roy R, HillWT 2006 Opt. Phys. 23 94

    [23]
    [24]
    [25]

    Oemrawsingh S S R, de Jong J A, Ma X, Aiello A, Eliel E R, Hooft G W, Woerdman J P 2006 Phys. Rev. A 73 032339

    [26]

    Tao S H, Yuan X C, Lin J 2005 Opt. Express 13 7726

    [27]
    [28]

    Vyas S, Singh R K, Senthilkumaran P 2010 Opt. Laser Tech. 42 878

    [29]
    [30]

    Zhang N, Davis J A,Moreno I, Lin J,Moh K J, Cottrell DM, Yuan X C 2010 Appl. Opt. 49 2456

    [31]
    [32]

    Guo C S, Yu Y N, Hong Z P 2010 Opt. Commun. 283 1889

    [33]
    [34]
    [35]

    Berry M V 2004 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 4 259

  • [1]

    Allen L, Beijersbergen M W, Spreeuw R J C, Woerdman J P 1992 Phys. Rev. A 45 8185

    [2]
    [3]

    Zhang L, Cai Y J, Lu X H 2004 Acta Phys. Sin. 53 1777 (in Chinese) [张蕾, 蔡阳健, 陆璇辉 2004 物理学报 53 1777]

    [4]
    [5]

    Liu P S, Lu B D 2007 Chin. Phys. 16 411

    [6]

    Tao S H, Lee W M, Yuan X C 2003 Opt. Lett. 28 1867

    [7]
    [8]

    Sueda K, Miyaji G, Miyanaga N, Nakatsuka M 2004 Opt. Express 12 3548

    [9]
    [10]
    [11]

    Basisity I V, Pasko V A, Slyusar V V, Soskin M S, Vasnetsov M V 2004 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 6 S166

    [12]
    [13]

    Zhang X B, Zhang W, Shu F J, Li Y P 2007 Acta Phys. Sin. 56 0213 (in Chinese) [张晓波, 张巍, 舒方杰, 李永平 2007 物理学报 56 0213]

    [14]
    [15]

    Li Y Y, Chen Z Y, Liu H, Pu J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1740 (in Chinese) [李阳月, 陈子阳, 刘辉, 蒲继雄 2010 物理学报 59 1740]

    [16]
    [17]

    Liu Y X, Pu J X 2011 Opt. Commun. 284 2424

    [18]

    Lee W M, Yuan X C, Dholakia K 2004 Opt. Commun. 239 129

    [19]
    [20]

    Tao S H, Lee W M, Yuan X C 2004 Appl. Opt. 43 122

    [21]
    [22]

    Chattrapiban N, Rogers E A, Arakelyan I V, Roy R, HillWT 2006 Opt. Phys. 23 94

    [23]
    [24]
    [25]

    Oemrawsingh S S R, de Jong J A, Ma X, Aiello A, Eliel E R, Hooft G W, Woerdman J P 2006 Phys. Rev. A 73 032339

    [26]

    Tao S H, Yuan X C, Lin J 2005 Opt. Express 13 7726

    [27]
    [28]

    Vyas S, Singh R K, Senthilkumaran P 2010 Opt. Laser Tech. 42 878

    [29]
    [30]

    Zhang N, Davis J A,Moreno I, Lin J,Moh K J, Cottrell DM, Yuan X C 2010 Appl. Opt. 49 2456

    [31]
    [32]

    Guo C S, Yu Y N, Hong Z P 2010 Opt. Commun. 283 1889

    [33]
    [34]
    [35]

    Berry M V 2004 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 4 259

  • [1] 王娟芬, 韦鑫, 刘帅, 杨玲珍, 薛萍萍, 樊林林. 分数阶衍射蜂窝晶格中带隙涡旋孤子的传输与控制. 物理学报, 2024, 73(9): 094205. doi: 10.7498/aps.73.20232005
    [2] 曹重阳, 陆健能, 张恒闻, 朱竹青, 王晓雷, 顾兵. 紧聚焦角向偏振分数阶涡旋光诱导磁化场特性. 物理学报, 2020, 69(16): 167802. doi: 10.7498/aps.69.20200269
    [3] 崔粲, 王智, 李强, 吴重庆, 王健. 长周期多芯手征光纤轨道角动量的调制. 物理学报, 2019, 68(6): 064211. doi: 10.7498/aps.68.20182036
    [4] 吴立祥, 李鑫, 杨元杰. 基于双层阿基米德螺线的表面等离激元涡旋产生方法. 物理学报, 2019, 68(23): 234201. doi: 10.7498/aps.68.20190747
    [5] 解万财, 黄素娟, 邵蔚, 朱福全, 陈木生. 基于混合光模式阵列的自由空间编码通信. 物理学报, 2017, 66(14): 144102. doi: 10.7498/aps.66.144102
    [6] 张昊, 常琛亮, 夏军. 单环多段光强分布检测光学涡旋拓扑荷值. 物理学报, 2016, 65(6): 064101. doi: 10.7498/aps.65.064101
    [7] 王亚东, 甘雪涛, 俱沛, 庞燕, 袁林光, 赵建林. 利用非传统螺旋相位调控高阶涡旋光束的拓扑结构. 物理学报, 2015, 64(3): 034204. doi: 10.7498/aps.64.034204
    [8] 施建珍, 杨深, 邹亚琪, 纪宪明, 印建平. 用四台阶相位板产生涡旋光束. 物理学报, 2015, 64(18): 184202. doi: 10.7498/aps.64.184202
    [9] 黄素娟, 谷婷婷, 缪庄, 贺超, 王廷云. 多环涡旋光束的实验研究. 物理学报, 2014, 63(24): 244103. doi: 10.7498/aps.63.244103
    [10] 王林, 袁操今, 聂守平, 李重光, 张慧力, 赵应春, 张秀英, 冯少彤. 数字全息术测定涡旋光束拓扑电荷数. 物理学报, 2014, 63(24): 244202. doi: 10.7498/aps.63.244202
    [11] 唐碧华, 罗亚梅, 姜云海, 陈淑琼. 双曲余弦高斯涡旋光束的远场特性研究. 物理学报, 2013, 62(13): 134202. doi: 10.7498/aps.62.134202
    [12] 欧阳世根. 自散焦非局域非线性材料中的光学涡旋孤子. 物理学报, 2013, 62(4): 040504. doi: 10.7498/aps.62.040504
    [13] 丁攀峰, 蒲继雄. 部分相干涡旋光束传输中的光斑分析. 物理学报, 2012, 61(17): 174201. doi: 10.7498/aps.61.174201
    [14] 周国泉. 高斯涡旋光束的光束传输因子和峭度参数. 物理学报, 2012, 61(17): 174102. doi: 10.7498/aps.61.174102
    [15] 辛璟焘, 高春清, 李辰, 王铮. 螺旋光束经过振幅型衍射光学元件的传输特性及其拓扑电荷数的测量. 物理学报, 2012, 61(17): 174202. doi: 10.7498/aps.61.174202
    [16] 丁攀峰, 蒲继雄. 拉盖尔高斯涡旋光束的传输. 物理学报, 2011, 60(9): 094204. doi: 10.7498/aps.60.094204
    [17] 程科, 张洪润, 吕百达. 部分相干涡旋光束形成的相干涡旋特性研究. 物理学报, 2010, 59(1): 246-255. doi: 10.7498/aps.59.246
    [18] 李阳月, 陈子阳, 刘辉, 蒲继雄. 涡旋光束的产生与干涉. 物理学报, 2010, 59(3): 1740-1748. doi: 10.7498/aps.59.1740
    [19] 程 科, 闫红卫, 吕百达. 部分相干涡旋光束叠加场中的合成相干涡旋及其动态传输. 物理学报, 2008, 57(8): 4911-4920. doi: 10.7498/aps.57.4911
    [20] 凌振芳, 郭儒, 刘思敏, 张光寅. 光生伏打-光折变介质中光学涡旋孤子. 物理学报, 2000, 49(3): 455-459. doi: 10.7498/aps.49.455
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-07
  • 修回日期:  2011-06-28
  • 刊出日期:  2012-03-05

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