借助单次全息复用探测器观测光场的完整矢量结构
光学
2026-04-29 v1 应用物理
摘要
光的矢量结构——�幅、相位和偏振——编码了从超分辨光学显微镜到高容量通信及量子信息处理的各类应用所必需的关键信息。然而，现有表征方法要么依赖多次顺序测量，要么需要信号路径中笨重的偏振分离光学器件。本文提出并实验演示了一种单次全息复用探测器，通过单次强度记录获取完整的矢量信息。两种正交偏振的参考光束带有不同的错位载波与未知矢量光场干涉，将两种偏振通道编码到单个错位全息图中。结合自校准的全局相位检索，数字全息重构能够在无需额外测量的情况下恢复两个通道中的复挥幅。我们通过在更高阶 Poincaré 球面（l=2）上对 various 矢量结构光束的偏振结构和concurrence进行表征来验证了该方法。这种紧凑、高效的探测器可能为光-物质相互作用中的实时矢量测量、手性感知、矢量自适应光学和动态结构光应用开辟出新路。
引用
@article{arxiv.2604.25216,
title = {Seeing full vectorial structures of light fields with a single-shot holographic multiplexed detector},
author = {Sitao Qin and Yize Liang and Shuai Cao and Changqing Cao and Xukun Yin and Lixian Liu and Mingjian Cheng and Huailiang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.25216},
year = {2026}
}