从激光器受控产生高阶庞加莱球光束
光学
2015-05-12 v1
摘要
光的角动量态可用高阶庞加莱(HOP)球上的位置来描述，其中自旋与轨道角动量态的叠加产生激光束，这些光束已发现许多应用，包括光通信、量子信息处理、显微镜术、光捕获与操控以及材料加工。存在许多创建此类光束的技术，但迄今尚无一种能在光源处产生它们。在此我们报道一类能够生成HOP球上所有状态的新型激光器。我们利用激光腔内的非均匀偏振光学元件和波片进行几何相位控制，将自旋角动量(SAM)映射为轨道角动量(OAM)。这两个元件的旋转提供了遍历整个HOP球所需的自由度。结果我们能够证明，标准激光腔的OAM简并可被打破，产生纯OAM模式作为输出，并且可以从同一激光器创建广义矢量涡旋光束，例如径向和方位角偏振激光束。值得注意的是，激光腔的所有其他方面均遵循标准设计，便于轻松实现。
引用
@article{arxiv.1505.02256,
title = {Controlled generation of higher-order Poincare sphere beams from a laser},
author = {Darryl Naidoo and Filippus Roux and Angela Dudley and Igor Litvin and Bruno Piccirillo and Lorenzo Marucci and Andrew Forbes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02256},
year = {2015}
}