有源旋转环形锥形光纤中圆偏振轨道角动量模式的高纯度放大
光学
2025-12-22 v1
摘要
结构光，即在空间、偏振或相位自由度上经过工程化设计的光场，已成为先进通信、传感、成像和量子技术中的关键资源。如今，光纤在这一领域中发挥着重要作用，为引导和放大矢量光束和轨道角动量（OAM）光束等复杂模式提供了稳定且可扩展的平台。在本工作中，我们展示了一种有源旋转环形锥形光纤作为增益介质，用于高效放大OAM模式，同时保持其模式纯度和偏振拓扑。携带拓扑荷 l = 1 和 l = 2 的OAM光束，在1030 nm波长、15 MHz重复频率下承载60 ps脉冲，被放大至平均功率超过1.2 W，模式纯度超过95%。对OAM光束偏振拓扑的空间分辨测量显示，由于耦合到相邻模式而产生了微小畸变。这些结果表明，有源旋转环形锥形光纤在复杂光束功率放大方面具有巨大潜力，能够同时保持其相位和偏振结构。
引用
@article{arxiv.2512.17645,
title = {High-purity amplification of circularly polarized orbital angular momentum modes in an active spun ring-core tapered fiber},
author = {Iuliia Zalesskaia and Hassan Asgharzadeh B. and Zahra Eslami and Hossein Fathi and Evgenii Gribanov and Andrey Grishchenko and Florian Lindner and Katrin Wondraczek and Evgeny Savelyev and Marco Ornigotti and Valery Filippov and Regina Gumenyuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17645},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 5 figures, 1 table