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利用介电超表面通过空心高斯光束在高阶庞加莱球上生成纯拉盖尔-高斯矢量光束
摘要: 由于衍射效应,外腔生成纯拉盖尔-高斯(LG)模式的矢量光束(VBs)长期存在挑战。本文从理论上提出并通过实验实现了利用空心高斯光束(HGBs)经q板生成纯LG矢量光束的方法。我们推导了任意偏振HGB生成矢量光束的通用表达式,发现当HGB阶数等于q板拓扑荷数的两倍时,该矢量光束具有纯LG模式,且通过调节入射偏振可在高阶庞加莱球上实现任意目标偏振分布。进一步采用介质超表面实现q板并实验验证了理论结果。所生成的纯LG矢量光束可应用于对模式纯度要求较高的场景。
关键词: 矢量光束、拉盖尔-高斯模式、衍射、超表面、潘查拉特南-贝里相位、空心高斯光束
更新于2025-09-24 02:30:23
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具有空间分离焦点的液晶潘查拉特南-贝里相位透镜
摘要: 本文提出并利用液晶光配向技术制备了一种具有空间分离焦点的液晶透镜。该新型透镜集成了偏振光栅与传统液晶透镜,其两个焦点(一个实焦点与一个虚焦点)可实现空间分离。当与普通凸透镜组合并由线偏振光束照射时,出射的两束光均呈会聚状态且两个焦点在三维空间中分离。此外,通过调节新型透镜与传统透镜的间距可人工控制该透镜系统的焦距。本研究实现了液晶透镜在多焦点相机、双光眼镜等成像设备中的应用潜力。
关键词: 透镜,潘查拉特南-贝里相位,液晶
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用独立多通道光学介质超表面进行信息编码
摘要: 信息加密与安全是信息技术的前提条件,而光学超表面因其能任意调控光的波长、偏振、相位和振幅,成为实现这一目标的可行方案。目前,超表面仅能通过一维(1D)模式(单一波长或偏振维度)进行信息编码,且独立信道组合有限。本研究通过多路复用设计介电超表面,实现了波长与偏振二维(2D)模式的信息编码。实验验证了由两种圆偏振态(RCP和LCP)及三种可见光波长(633 nm、532 nm和473 nm)构成的六个独立信道可产生63种组合,与一维模式下三个独立信道仅能产生7种组合形成鲜明对比。这种二维编码策略显著提升了加密安全性,为多通道信息加密、防伪、光数据存储及信息处理中的信息安全等级提升开辟了新途径。
关键词: 潘查拉特南-贝里相位、光子自旋依赖态、多通道、信息处理、多波长、介质超表面
更新于2025-09-04 15:30:14