具有軌道角動(dòng)量的特種激光的產(chǎn)生、傳輸?shù)睦碚撆c實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近些年來隨著奇點(diǎn)光學(xué)理論的發(fā)展，具有軌道角動(dòng)量的激光束因其被廣泛應(yīng)用于非線性光學(xué)、原子光學(xué)、量子信息處理、自由空間光通訊、粒子俘獲和操控等諸多領(lǐng)域，引起了人們的關(guān)注。本論文基于其成熟的理論模型和重要的研究應(yīng)用價(jià)值，選取并研究了三類特殊的具有軌道角動(dòng)量的激光束：部分相干拉蓋爾—高斯光束、異常渦旋光束和部分相干異常渦旋光束。
　　首先，借助廣義惠更斯—菲涅耳原理，詳細(xì)研究了部分相干拉蓋爾—高斯光束（在本文中特選取 LG0l光束）的聚焦

2、特性和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生。研究表明可以通過改變空間相干性對部分相干拉蓋爾—高斯光束進(jìn)行整形，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析相吻合。
　　其次，通過介紹完全相干光的空間自相關(guān)函數(shù)，得到了遠(yuǎn)場自相關(guān)函數(shù)的環(huán)形位錯(cuò)個(gè)數(shù)與徑向模和方位角模系數(shù)之間的關(guān)系式，提出了測量高階拉蓋爾—高斯光束拓?fù)浜傻姆椒?。另外，在理論上研究了空間相干性對測量部分相干拉蓋爾—高斯光束拓?fù)浜傻挠绊懀岢隽嗽诘拖喔尚韵吕脧?fù)相干度測量渦旋光束拓?fù)浜傻姆椒ā?br>　　之后，提出了異常渦旋光

3、束的理論模型，推導(dǎo)得到它通過近軸ABCD光學(xué)系統(tǒng)的解析傳播公式并數(shù)值模擬了其通過自由空間的傳輸特性；同時(shí)在實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生并研究了異常渦旋光束的傳輸特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論相吻合。發(fā)現(xiàn)異常渦旋光束的電場在自由空間遠(yuǎn)場（或焦平面）可以轉(zhuǎn)化為復(fù)宗量拉蓋爾—高斯光束的電場，提供了一種利用異常渦旋光束作為實(shí)際光源來產(chǎn)生復(fù)宗量拉蓋爾—高斯光束的方法。
　　最后，研究了部分相干異常渦旋光束的傳輸特性和相關(guān)奇點(diǎn)。給出了部分相干異常渦旋光束的理論模型和其交