氮离子激光中携带轨道角动量（OAM）的光脉冲放大
光学
2023-09-15 v2 原子物理
等离子体物理
量子物理
摘要
由强飞秒激光脉冲泵浦的氮离子在紫外波段产生光学放大。在此，我们证明了携带轨道角动量（OAM）的种子光脉冲可在由高斯飞秒激光脉冲激发的氮等离子体中得到显著放大。在拓扑荷为 +1 和 -1 时，我们观察到种子光脉冲的能量被放大了两个数量级，而放大后的脉冲携带与入射种子脉冲相同的 OAM。此外，我们表明等离子体放大器与 OAM 种子光束的空间失准会导致无 OAM 的高斯模式放大发射，这是由于 OAM 种子脉冲呈现甜甜圈形强度分布的特殊空间轮廓所致。利用这种失准，我们可以实现一个在高斯模式与 OAM 模式之间切换输出的光学开关。该工作不仅证实了从种子光到放大信号的相位转移，还凸显了甜甜圈形种子光束与氮等离子体增益区的空间重叠对于实现 OAM 光束放大的重要作用。
引用
@article{arxiv.2307.04282,
title = {Amplification of light pulses with orbital angular momentum (OAM) in nitrogen ions lasing},
author = {Haicheng Mei and Jingsong Gao and Kailu Wang and Jiahao Dong and Qihuang Gong and Chengyin Wu and Yunquan Liu and Hongbing Jiang and Yi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04282},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 7 figures