高度局域线偏振时空光涡旋的生成方法

携带横向轨道角动量的时空光涡旋是一种新型光脉冲波包,受到越来越多的关注。本文报道一种经过高数值孔径透镜聚焦,在透镜焦平面上产生偏振态可控的线偏振时空光涡旋的方法。为克服聚焦透镜对入射时空涡旋产生的时空像散效应,需对入射时空波包作预劈裂处理。基于Richards Wolf矢量衍射公式仿真了不同偏振态下的高度局域时空涡旋的三维时空场分布,并对其强度和相位特性进行了分析。生成的水平偏振、垂直偏振以及45°偏振高度局域时空涡旋证明了本文所提方法的有效性。

强聚焦高阶时空涡旋的生成方法及其传播特性

主要研究了经高数值孔径物镜强聚焦生成高阶时空涡旋的方法及高度局域时空涡旋在焦平面前后的传播特性。根据模式转换理论,对入射波包进行预处理,利用Richards Wolf矢量衍射公式仿真计算预处理后的入射波包以及经透镜强聚焦后在焦平面及焦平面前后传播的时空波包的三维时空分布,并对其强度和相位进行了分析。结果表明,强聚焦波包具有预定的高阶时空螺旋相位,且在透镜焦平面前后传播过程中,时空波包的总拓扑荷数保持不变,波包强度分布发生旋转,波包内部演化出若干个一阶时空相位奇点。