基于经验模态分解的电磁涡旋光束局域拓扑荷分析
数据分析、统计与概率
2016-04-20 v1 经典物理
摘要
电磁涡旋光束的拓扑荷取决于其波前螺旋度。对于由数个不同同轴涡旋组成的混合涡旋光束，可通过傅里叶变换获得拓扑荷谱。然而，涡旋光束通常是发散且不完美的。这使得研究局域拓扑荷具有重要意义，尤其是在射频领域。基于傅里叶变换的方法受不确定性原理限制，无法同时实现高角分辨率和高模式分辨率。本文提出了一种基于经验模态分解（EMD）的涡旋光束局域拓扑荷分析方法。通过 EMD 可获得本征模态函数（IMF）以构建电磁波的基，进而可分别定义每个局域拓扑荷。利用该方法，局域值同时实现了方位角和拓扑荷的高分辨率，同时各 OAM 模式的振幅也得以呈现。仿真与实验结果证实了基于 EMD 方法的有效性。
引用
@article{arxiv.1507.02369,
title = {Local topological charge analysis of electromagnetic vortex beam based on empirical mode decomposition},
author = {Xiaonan Hui and Shilie Zheng and Weite Zhang and Xiaofeng Jin and Hao Chi and Xianmin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02369},
year = {2016}
}
备注
10 pages with 7 figures, will submit to physical review applied