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上海光机所矢量涡旋光束激光器研究取得突破|yb5点ac只为非凡

AG亚博 科技 2021年08月27日
本文摘要:中国科学院上海光学精密机械研究所信息光电实验室李建郎研究员课题组在新型液体激光研究中,同时构建了具有矢量偏振和螺旋振幅的激光束输入。相关论文公开发表(IEEEJ.Sel.TopQuantumElectron .21,1600406,2015; Appl.Phys.B,117,219,2014; China.Opt.Lett .13,031405,2015 )。 矢量、涡旋束是光束横截面内不均匀分布的偏振状态和螺旋位相互结构化的新激光束。

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中国科学院上海光学精密机械研究所信息光电实验室李建郎研究员课题组在新型液体激光研究中,同时构建了具有矢量偏振和螺旋振幅的激光束输入。相关论文公开发表(IEEEJ.Sel.TopQuantumElectron .21,1600406,2015; Appl.Phys.B,117,219,2014; China.Opt.Lett .13,031405,2015 )。

矢量、涡旋束是光束横截面内不均匀分布的偏振状态和螺旋位相互结构化的新激光束。与其他激光束相比,矢量束可以用低数值透镜研究更小的尺寸,在焦点上构成极强的横向电场或横向磁场,因此在粒子捕捉、生物光双频、高分辨率显微镜技术、带电粒子加速及高精度材料加工等领域最重要的应用是由于涡旋光束具有螺旋相位,因此该光束中的光子具有轨道角动量,可以将轨道角动量传递给光场中的微粒(分子、原子、电子、等离子体等),使其沿着圆周轨道运动。

以各种方式分别产生矢量束和螺旋振幅束仍然是激光光学研究领域的热点之一,但需要利用激光输入同时具备矢量偏振光和螺旋振幅的激光束,李建郎课题组正在研究中利用大数值孔径的多模光纤,通过散焦耦合将激光二极管输入的808纳米多横模激光束切换为中空光束, 利用该中空光束从端面进行微芯片激光该激光仅由导入钕离子的钇铝石榴石(Nd:YAG )激光晶体和平面输入镜之一构成,不使用其他空腔元件,进行径向偏转在此基础上,通过在激光腔内加入可饱和吸收的晶体,构建了径向偏振光和螺旋振幅的脉冲输入。另外,该激光器在高输出运转时,能够通过触摸面板激光腔镜将激光器的脉冲输入转换为切线偏振光,并且能够将光束的螺旋振幅特性维持恒定。

这种基于空心光束泵的微芯片激光器需要结构非常简单、廉价的元件,同时构建了输入激光束的偏振状态(矢量偏振)和位相互依存(螺旋振幅)的控制。这也是第一次需要向激光输入同时具有矢量偏振光和螺旋振幅的激光束。基于该研究的激光技术可以进一步扩展应用于激光核聚变的点火装置。这项研究得到了国家自然科学基金的反对。


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