应用光学研究中心在阶数可切换圆柱矢量光束激光器取得研究成果
近日，3044永利集团有限公司应用光学研究中心胡友友副教授和华中科技大学光学与电子信息学院李波副教授合作在光场调控方面取得研究进展，在国际知名光学期刊《Chinese Optics Letters》(中科院物理大类2区，影响因子：3.351)上发表研究论文《Controlled generation of order-switchable cylindrical vector beams from a Nd:YAG laser》，论文第一作者为2020级硕士研究生曹龙阳，通信作者为胡友友副教授，华中科技大学李波副教授为共同通讯作者，永利集团登录入口为第一单位。
近年来，高阶圆柱矢量光束因其轴对称的偏振态分布的独特特性而备受关注，高阶圆柱矢量光束已被证明在高容量存储、信息处理、量子纠缠、高分辨率成像、光捕获和光通信中具有重要的应用。特别是，高阶圆柱矢量光束可以扩展光通信中的传输容量。
图1 阶数可切换高阶圆柱矢量光束激光器
由于腔外产生方法存在衍射损耗等原因其能量转换效率低于腔内，在激光谐振器中直接产生高阶圆柱矢量光束，其具有更高的能量转换效率和更好的光束质量。针对腔内直接生成不同阶数的高阶圆柱矢量光束，如图1所示，该论文提出并且设计一种紧凑型固态激光器，以获得不同阶数之间模式可切换的高阶圆柱矢量光束的受控生成。在腔中，利用一组涡旋半波片与两个级联四分之一波片来实现线偏振和圆柱矢量之间的模式转换，以及圆柱矢量光束在不同阶数之间的模式切换，从而在固体激光器腔内直接产生了稳定的及可调阶的高阶圆柱矢量光束的输出。
图2 阶数可切换高阶圆柱矢量光束激光器模式特性
相关工作受到国家自然科学基金、江苏省重点研发计划、江苏省自然科学基金、江苏省研究生科研实践创新计划项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.3788/COL202321.101401