导　　师： 何苗

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 从二十世纪后期以来,在二十多年的时间里,从2G到4G,再到即将全面来临的5G,移动通信技术以超乎想象的速度发展,通信速率以近乎于飞跃的方式增长,而现在对社会信息化程度的发展还在快速提升当中,这就对通信容量有更大的的需求。于是,探索可以大幅度扩充通信容量的方法成为人们所关注的焦点。而涡旋光束可能将实现人们的这一需求。由于涡旋光束携带轨道角动量和拓扑荷等特性,使得它在光通信、量子信息处理、光摄技术和光学成像技术等领域均具有更大的发展前景。但是,与此同时,涡旋光也是比较敏感的,微小的扰动都会对它产生影响。所以,我们需要对涡旋光束在传播过程中发生的变化进行精确的测量和可靠的分析。本文主要对涡旋光的基本特性以及对它的的模式的测量和分析的方法做了理论分析和实验研究,主要内容如下:第一章,通过对涡旋光相关文献资料的调研,了解涡旋光的发展历史和国内外研究现状及其研究价值和意义,并对涡旋光的几种典型应用进行了介绍。第二章,主要介绍了涡旋光的基本现象和理论,对涡旋光的几种基本特性进行了理论分析,之后介绍了常用的涡旋光束种类以及特性。第三章,简要介绍了涡旋光束产生的几种主要方法并对它们各自的优缺点进行了对比和分析,着重探讨空间光调制器的原理和其在光学中的应用。最后还介绍了一种检验涡旋光束的方法并通过实验结果来证明。第四章,先是通过采用四种可调振幅的调制方法与纯相位调制涡旋光束全息图进行实验对比,选出了获得模式纯度最高的调制函数用于光场重构实验。提供了模式分解的理论依据,进行了涡旋光模式的分解和重构实验,验证了这一方法的可行性。随后提出了涡旋光束轨道角动量密度的定义,通过实验对它进行了较为精确的测量,并探讨了在多个OAM模式叠加且相对相位不断变化时OAM密度的变化。最后设计了一种可控的OAM滤波器,利用l??(28)94和的4个OAM模式来进行实验,实现了对任意一个或多个OAM模式的滤波,讨论了它的缺点以及可改进的措施或方向。最后回顾与总结全文,对研究工作的前景和面对的问题进行展望。更多还原

关 键 词： [3961389]涡旋光束 [5276985]空间光调制器 轨道角动量密度 可控的OAM滤波器

分 类 号： [O43]

领　　域： []