郑淑君同学等撰写的基于偏光全息的光场调控综述论文获发表
近年来，随着人们对激光不断深入的认识和激光技术应用的迅速扩展，相继提出并实现了多种振幅、相位、偏振态等具有特殊空间分布的新型结构光场，例如具有螺旋波前的涡旋光场、偏振态随空间不均匀分布的矢量光场，以及同时具有螺旋波前分布和空间不均匀偏振态分布的矢量涡旋光场等。尽管这些空间结构光场的生成方法层出不穷，但是它们均存在或系统结构复杂，或加工工艺要求高又或价格高等问题。 偏光全息作为一个极具前景的学科，在一些领域已有所应用，如高密度光学数据存储、圆偏振光发生器等。它同样也展示了在光场调控中的能力。由于其所使用的偏光敏感材料成本低、制备工艺简单以及记录时间短等特点，引入偏光全息术来生成这些光场一定程度上解决了以往生成方法所面临的困难。 该论文概述了矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束的数学描述以及偏光全息的忠实再现理论条件。 |
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| 图1. 矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束的数学描述 |
表1 实现任意偏振态忠实再现的条件 |
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并回顾了不同于传统全息术的基于偏光全息的矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束生成研究，详细介绍了偏光全息调控偏振来产生矢量光束、调控相位来产生标量涡旋光束以及调控偏振和相位来产生矢量涡旋光束的方法。 |
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| 图2. 偏振阶数 p=1 和初始方位角 θ0=15° 的矢量光束的强度和偏振分。(a) 和 (f) 分别模拟和实验强度分布；(b)~(e) 模拟了通过透光轴位于 15°、45°、 75° 和 105° 的偏振片后的强度分布；(g)~(j) 对应的实验结果 |
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| 图3. l=+2 的标量涡旋光束的强度分布图，(a)实验结果和 (b)模拟结果；平面波与标量涡旋光束 的干涉图，(c)实验结果和 (d)模拟结果；(e)沿垂直方向(上)和水平方向(下)的强度分布 |
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| 图4. 杂化庞加莱球 (l=-1 和 p=+1) 球面上(2π/3, 0) 处的矢量涡旋光束结果。 通过不同方向的偏振片的实验和模拟结果；右侧的结果是实验得到的 矢量涡旋光束分别与右旋和左旋圆偏振平面波干涉图案 |
基于偏光全息生成这类特殊结构光场进一步拓宽了光束制备方法的视野，充分展示了偏光全息操纵光场的潜力。记有特殊结构光束的材料还可以看作一器件来使用，在材料性能允许下，其有望步入市场。 |
该论文以“基于偏光全息的光场调控研究进展”为题发表在中国科学院光电技术研究所和中国光学学会共同主办的中文核心期刊杂志《光电工程》，Vol.49，No.11，220114 (2022) 上。 论文的相关链接：https://doi.org/10.12086/oee.2022.220114 |
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(2022.11.25)
