导读:本文包含了涡旋光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光纤光学,光子晶体光纤,涡旋光,矢量有限元
涡旋光论文文献综述
魏薇,张羚翔,张志明,唐莉勤,丁镭[1]（2019）在《叁种涡旋光光子晶体光纤的设计》一文中研究指出为进一步研究光子晶体光纤中涡旋光的传输特性,提出了3种不同结构的涡旋光光子晶体光纤,即叁角晶格环形光子晶体光纤(TLPCF)、折射率倒转抛物线式光子晶体光纤(IPGIF)和六重准晶涡旋光光子晶体光纤(SPQCF)。利用矢量有限元分析方法,模拟计算了光纤中各个涡旋光模式的传输特性,研究结果表明:3种涡旋光光子晶体光纤中的模式有效折射率差均大于10~(-4),支持不同数量的涡旋光传输。其中TLPCF的色散系数最小,SPQCF的色散系数最大,两者在宽波段(1400～1700 nm)内均保持了色散平坦趋势;3种光纤的限制性损耗均小于1×10~(-7) dB·m~(-1),能够将光很好地局限在纤芯内部;3种光纤的非线性系数均保持在10~(-3)量级;涡旋光模式稳定传输的距离大于1km。(本文来源于《光学学报》期刊2019年09期）
崔瑞婷,张凌岳[2]（2019）在《基于相位型空间光调制的涡旋光参数研究》一文中研究指出本文恩采用空间光调制的方法产生涡旋光,利用Matlab软件模拟涡旋光相位板以及涡旋光与平面光干涉条纹,将两种相位板加载至纯反射式空间光调制器产生涡旋光束。利用相机采集涡旋光束截面,观察及测量中空暗核直径,分析其与拓扑荷数的关系。(本文来源于《数字通信世界》期刊2019年08期）
任斐斐,梁言生,蔡亚楠,何旻儒,雷铭[3]（2019）在《完美涡旋光拓扑荷的原位测定》一文中研究指出为了实现对完美涡旋光拓扑荷的快速测定,提出了一种同轴干涉测定方法,其基本思路是利用一个空间光调制器同时调制产生完美涡旋光与球面波,调制球面波的发散角使两者发生干涉,利用干涉条纹数来实现拓扑荷数的直接快速测定.理论模拟和实验测定结果表明,利用该方法得到的干涉条纹可以测定完美涡旋光的拓扑荷,包括大小与符号.进一步,利用该方法测量了完美涡旋光阵列与球面波的干涉图样,实现了对每个完美涡旋光的拓扑荷的快速测定.该原位测定方法简单、有效,对于利用完美涡旋光实现轨道角动量控制和信息编码等应用具有参考意义.(本文来源于《光子学报》期刊2019年07期）
魏薇,张志明,唐莉勤,丁镭,范万德[4]（2019）在《六重准晶涡旋光光子晶体光纤特性》一文中研究指出设计了一种新型的六重准晶涡旋光光子晶体光纤,利用矢量有限元分析方法进行了数值模拟.研究结果表明光纤中模式有效折射率差?neff> 10-4,实现了7个本征矢量模(10个相位涡旋光)的稳定传输,并以HE21为对象,对光纤模式的传输特性进行了分析研究.研究结果表明,在波段1500—1600 nm内,涡旋光模式的限制性损耗在10–8—10–7量级,模场面积保持在40μm2,非线性系数在10–3量级.通过改变光纤中心空气孔的大小,能够实现特定波段的色散平坦趋势,当中心空气孔为1.9μm时,光纤能够在1500—1800 nm波段保持色散平坦,色散系数维持在63.51—65.42 ps·nm–1·km–1之间.(本文来源于《物理学报》期刊2019年11期）
宋巍,刘奂奂,庞拂飞,杨俊锋,张春香[5]（2019）在《倾斜锥形微透镜单模光纤激发高阶涡旋光模式》一文中研究指出提出了一种在环形芯光纤中激发高阶涡旋光模式的方法,通过控制锥形微透镜单模光纤与环形芯光纤之间的倾斜角度和错位距离,实现了高阶涡旋光模式的激发。由数值模拟与实验测试结果可知,倾斜角度和错位距离分别约为8°和2μm时,高质量的二阶涡旋光模式被激发。此外,由于锥形微透镜光纤具有聚焦光束的特性,其倾斜错位激发可以提高光的耦合效率,该方法与使用普通单模光纤的错位激发法相比,光的耦合效率提高13%左右。激发出的高阶涡旋光模式在高分辨率显微镜、光学微观操纵和光学传感等应用领域中具有巨大的应用潜力。(本文来源于《中国激光》期刊2019年09期）
陈鹏[6]（2019）在《基于光控液晶畴结构产生和检测涡旋光》一文中研究指出对各频段电磁波的振幅、相位、偏振、波长等参量维度的人工调控是当代信息光电子技术的物理基础。涡旋光具有螺旋形相位分布,携带独特的动力学和轨道角动量特性,近年来成为人们关注的焦点,尤其在增强光与物质相互作用、突破传统光学成像极限、提升通信系统容量以及量子信息维度等方面具有重要研究价值。实际应用中面临的大量具体问题和微纳光学等基础科研领域的迅猛发展,正共同推动着涡旋光调控技术的不断进步。液晶兼具晶体的各向异性和液体的流动性,作为一类性能优异的电光材料,其可靠性已经在信息显示领域得以充分证明。本论文围绕涡旋光的高效产生、动态调制、阵列操控和宽带检测等方面,对液晶畴结构的设计、制备及其与涡旋光相互作用机制等进行系统而深入的研究,充分发掘液晶材料丰富的外场调谐特性,实现对光的灵活调控,以期解决涡旋光产生、调控与检测中存在的一些关键问题。主要研究成果如下:(1)在液晶畴结构制备技术方面:通过对课题组前期研发的一套基于数控微镜阵的缩微投影系统进行优化改进,利用紫外光偏振敏感的光控取向材料,提出一种基于分步层迭曝光和同步偏振控制结合的动态光控图案化技术,可获得任意液晶方位角的取向控制,将“自上而下”的光配向与“自下而上”的液晶分子自组装相结合,实现向列相、胆甾相等液晶畴结构的微域化和图形化;(2)在涡旋光的高效产生方面:首先,引入几何相位的概念,赋予传统叉形光栅周期性渐变排列的液晶畴,提出一种能够高效产生任意涡旋光的液晶偏振叉形光栅,展示了入射偏振可控、电调开关和可重构的携带整数或非整数拓扑荷、径向指数为零或非零的高阶模式,实测效率高达98.5%;接着,利用扭曲向列相液晶的偏振旋转效应,两侧分别赋予不同光控图案,提出一种可产生任意矢量光的液晶偏振转换器,特别地,展示了高偏振级数、多环矢量光,并进一步将其作为偏振掩模板实施矢量曝光,可一步得到液晶q波片;(3)在涡旋光的阵列化调控方面:首先,将达曼涡旋光栅的特殊相位结构引入液晶畴的图案化控制中,提出一种正交平行排列液晶畴组成的液晶达曼涡旋光栅,产生了高品质、高能量均匀性的一维/二维涡旋光阵列,包括多种高阶模式,同时具有入射偏振无依赖、动态开关和多波长适用等优势;接着,提出数字化几何相位的概念,利用(圆形)达曼光栅对传统螺旋几何相位进行数字化编码,展示了自旋角动量和轨道角动量并行编码的高阶庞加莱球光束晶格,以及多环完美高阶庞加莱球光束,通过控制入射自旋态,可获得(完美)高阶庞加莱球上的任意一点,包括(完美)矢量光和(完美)涡旋光等特殊情形,转化效率高且能量均匀性好;(4)在涡旋光的宽带产生与检测方面:首先,提出一种数字化自组装胆甾相液晶手性超结构,利用其宽波段、自旋敏感的反射式相位特性,实现了一种多功能的涡旋光处理器,可直接产生多达25个不同涡旋光,且在116nm的可见光波段内具有相等高效率,入射涡旋光及其混合态能被同时检测,且透射模式保持不变,实现了涡旋光的大容量、宽带、无损检测和多路并行解复用;接着,引入具有相反旋性的光敏手性分子开关和静态手性剂,形成光控手性可翻转的自组装螺旋超结构,实现了多种工作带宽连续可调、光致几何相位共轨的动态平面光学器件,特别地,验证了涡旋光超过1000 nm的超宽带可调工作波段以及光激励的轨道角动量的可逆反转,实现了光控满旋光。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
苏海[7]（2019）在《人工微结构等离激元涡旋光场的产生及其调控》一文中研究指出携带轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OA]M)的光学涡旋由于其能够为光与物质相互作用提供新的可操控维度,因而引起了人们的广泛兴趣。可是,随着光通讯、光学微操控等领域的蓬勃发展,当前对于器件小型化的要求越来越高,而传统的空间涡旋光场产生往往需要复杂的光路或者较大尺度的光学器件,因而不利于器件的集成。表面等离激元由于其具有亚波长的光场调控和近场增强效应,因而被认为是在突破衍射极限的纳米尺度上调控光场的最佳方案之一。能否利用等离激元的亚波长特性来有效压缩空间涡旋光尺寸,并且实现局域光场拓扑性质的调控,引起了人们的关注。然而,考虑到材料色散特性,表面等离激元的有效激发在低频率(例如远红外、太赫兹、微波)是一个巨大挑战。最近人们研究发现,通过对金属人工微结构材料的精巧设计,可以实现对低频电磁波传播模式和局域特性的有效操控,这为实现低频段的等离激元近场光旋涡提供了思路。本论文围绕如何利用金属人工微结构激发并调控工作在低频波段的类等离激元近场光旋涡以展开实验和理论方面的研究,主要内容包括以下两个方面:1.利用金属人工微结构的类等离激元波导产生的非对称倏逝场,激发置于其附近的精确设计的金属超构颗粒,实现了深亚波长局域等离激元近场光旋涡。我们设计并提出了一种可支持两个拓扑荷相反的局域旋涡模式的超构颗粒。由于两个旋涡态通常是同时激发的,因而整体表现为无轨道角动量的偶极响应。为打破简并特性以获取确定拓扑荷的旋涡光场,我们将该颗粒放置于金属梳状波导附近,利用波导激发的类等离激元导模的倏逝场的空间非对称性,高效地激发超构颗粒所支持的单个旋涡模式。同时,在考虑了波导与超构颗粒的耦合参数以及超构颗粒本身辐射损耗的基础上,利用等效的耦合理论,对人工微结构类等离激元旋涡的产生机制进行物理解释。实验结果、电磁仿真以及理论模型高度吻合。值得注意的是,所激发的类等离激元近场旋涡的有效半径约为其相应自由空间波长的十六分之一。这项工作打破了表面等离激元旋涡的频率限制,对于工作在低频率的功能性集成器件的研究具有重要意义。2.设计并实验制备了一种新型的可支持多阶局域共振的金属超构颗粒,利用非对称空间光场的激发,实现了具有高阶拓扑荷的局域涡旋光场。在综合考虑等离激元波导和颗粒耦合体系的等效色散、耦合强度以及辐射损耗的基础上,我们提出并制备了一种可以支持多阶局域共振的超构颗粒。通过波导提供的非对称倏逝场,实现了不同拓扑荷的近场光涡旋。微波实验结果与数值模拟和基于波导与颗粒耦合的理论分析高度吻合。我们的工作提出了一种工作在低频波段的携带多种轨道角动量类等离激元光旋涡的有效方法,这在信息编码或信号处理的集成器件中具有潜在的应用价值。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
夏长权,赵星月,朱金荣[8]（2019）在《基于Sagnac干涉仪制备的涡旋光监测油气管道泄露问题》一文中研究指出随着社会经济的快速发展,管道运输业迅速发展。但是由于管道长时间的老化和腐蚀等自然原因,管道泄漏经常发生,造成了大量的经济损失。本文的一个创新点是利用涡旋光来监测管道泄漏,首先介绍了Sagnac干涉仪的结构特点和基本原理,然后研究了怎么用Sagnac干涉仪去制备高质量的涡旋光,通过此方法制备好的涡旋光具有质量高和稳定的特点,可以用来测量和计算物体的离面位移。(本文来源于《价值工程》期刊2019年11期）
孙中廷,华钢,徐永刚[9]（2019）在《在光纤末端基于贝塞尔光束的自由空间涡旋光发生器》一文中研究指出设计了一种基于贝塞尔光束衍射的自由空间涡旋光发生器。贝塞尔光束在单模通过一个螺旋相位盘在光纤末端传输的方法,然后逐渐演变为涡旋光束,并可在采用自由空间中进行调制。利用时域有限差分(FDTD)软件对发生器的工作波长范围、极化灵敏度和加工容差等特性进行了分析。对比不同拓扑数值的涡旋光束在自由空间中传播100μm的结果,表明本文提出的光纤涡旋光发生器具有在光纤中自然获得的贝塞尔光束的非衍射特性,能够产生特定的贝塞尔光束,在高分辨率成像、粒子捕获和操纵等方面具有潜在的应用前景。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年04期）
陈木生[10]（2019）在《圆形艾里涡旋光的特性研究及其在微操控中的应用》一文中研究指出光操控技术具有非接触、无损伤与高精度操控微小尺度粒子的特点,自发明以来被广泛应用于物理、化学、生物医学、材料等学科的前沿领域,同时各领域对其应用也提出了新的要求。相对于贝塞尔光束和高斯光束,圆形艾里涡旋光束具有独特的自聚焦特性。该光束应用于微粒操控时在焦点处具有更强的梯度力,能够提高粒子捕获的稳定性;同时其也能够绕开障碍物到达目标和推着粒子沿抛物线轨迹运动。因此,基于圆形艾里涡旋光的光镊技术能够极大地丰富和增强光学微操控的功能,可以弥补传统高斯光镊技术的不足,是近几年的一个研究热点。影响圆形艾里涡旋光微操控系统性能的关键问题包括圆形艾里涡旋光的产生、传输、深聚焦特性、微粒所受光学力、系统实现等。本文在对上述几个关键问题进行深入研究的基础上,搭建微粒操控系统,实现二氧化硅颗粒的捕获和旋转。主要研究内容和创新点包括以下四部分:(1)基于数字全息技术和空间光调制器,构建圆形艾里涡旋光的产生系统,实验研究并给出了圆形艾里涡旋光各参数对自聚焦、自修复特性的影响。结合数值仿真和实验研究了圆形艾里涡旋光在焦点处的光强分布、焦距与输入光的截止系数、尺度因子、第一主环半径、束腰半径及拓扑荷之间的关系;实验研究了圆形艾里涡旋光的自修复和涡旋特性。表明可通过调节圆形艾里涡旋光的参数以改变其焦距和焦点处的光强分布,圆形艾里涡旋光在传输过程中涡旋特性不会发生变化,并具有较强的自修复性。(2)利用数值仿真研究圆形艾里涡旋光的各参数和偏振态对其深聚焦特性的影响,提出了在焦平面处产生超长焦深、纵向光强较大或亚波长大小光斑的方法。基于德拜矢量衍射理论推导并仿真X向线偏振、Y向线偏振、左旋圆偏振、右旋圆偏振、径向偏振和角向偏振的圆形艾里涡旋光经高倍物镜深聚焦后的光强分布;重点研究径向偏振圆形艾里涡旋光在焦点处的光强分布、光斑大小和焦深与输入光束的拓扑荷数、截止系数、尺度因子、第一主环半径及高倍物镜的数值孔径值之间的关系。因此,通过合理地选取径向偏振圆形艾里涡旋光的参数及物镜的数值孔径值,在焦平面处可以产生超长焦深、纵向光强较大或亚波长大小的光斑。(3)利用瑞利散色模型研究圆形艾里涡旋光各参数对粒子所受光学力和光力矩的影响。截止系数和尺度因子增加或者第一主环半径和拓扑荷减少时,粒子所受辐射力增强,有利于稳定捕获;尺度因子和第一主环半径的增加时,稳定操控的位置向物镜方向移动。随着拓扑荷增加粒子所受的光力矩先增大后变小。本文中首先推导圆形艾里涡旋光束对瑞利颗粒的梯度力和散色力,分析比较线偏振、左旋圆偏振、右旋圆偏振、径向偏振和角向偏振对光操控效果的影响;重点研究右旋圆偏振圆形艾里涡旋光各参数,如拓扑荷数、截止系数、尺度因子、第一主环半径对梯度力、散色力和操控位置的影响;最后研究光力矩与拓扑荷、微粒吸收系数之间的关系。(4)在上述研究的基础上,基于空间光调制器搭建圆形艾里涡旋光的光操控系统,实现二氧化硅微粒的捕获和旋转。再利用该系统实验研究微粒旋转速度与拓扑荷之间的关系;验证圆形艾里涡旋光自聚焦和沿抛物线传输的特性。拓扑荷增加时微粒旋转速率先增加后减少;改变拓扑荷的符号可使微粒沿圆形艾里涡旋光进行反方向旋转。(本文来源于《上海大学》期刊2019-02-01）
涡旋光论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文恩采用空间光调制的方法产生涡旋光,利用Matlab软件模拟涡旋光相位板以及涡旋光与平面光干涉条纹,将两种相位板加载至纯反射式空间光调制器产生涡旋光束。利用相机采集涡旋光束截面,观察及测量中空暗核直径,分析其与拓扑荷数的关系。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
涡旋光论文参考文献
[1].魏薇,张羚翔,张志明,唐莉勤,丁镭.叁种涡旋光光子晶体光纤的设计[J].光学学报.2019
[2].崔瑞婷,张凌岳.基于相位型空间光调制的涡旋光参数研究[J].数字通信世界.2019
[3].任斐斐,梁言生,蔡亚楠,何旻儒,雷铭.完美涡旋光拓扑荷的原位测定[J].光子学报.2019
[4].魏薇,张志明,唐莉勤,丁镭,范万德.六重准晶涡旋光光子晶体光纤特性[J].物理学报.2019
[5].宋巍,刘奂奂,庞拂飞,杨俊锋,张春香.倾斜锥形微透镜单模光纤激发高阶涡旋光模式[J].中国激光.2019
[6].陈鹏.基于光控液晶畴结构产生和检测涡旋光[D].南京大学.2019
[7].苏海.人工微结构等离激元涡旋光场的产生及其调控[D].南京大学.2019
[8].夏长权,赵星月,朱金荣.基于Sagnac干涉仪制备的涡旋光监测油气管道泄露问题[J].价值工程.2019
[9].孙中廷,华钢,徐永刚.在光纤末端基于贝塞尔光束的自由空间涡旋光发生器[J].光电子·激光.2019
[10].陈木生.圆形艾里涡旋光的特性研究及其在微操控中的应用[D].上海大学.2019