邵龙同学在偏光全息研究中取得新进展
零再现是偏振全息术中的一种特殊现象，即当正交偏振的读取光重建全息图时，衍射效率降至零。在我们以往的研究工作中，已经证明了由线性和圆偏振光记录的偏光全息的零再现现象。与线性和圆偏光全息相比，椭圆偏振光的偏光全息更具有普遍性。然而，到目前为止，尚未看到有关椭圆偏振光的偏光全息的零再现的任何研究工作的报道。本文研究了椭圆偏光全息的零再现现象，并通过理论和实验给予了证明。首先，基于矢量全息理论研究了椭圆偏振全息中实现零再现的条件。然后，进行了正交椭圆、圆、线性偏振光波记录全息图来验证零再现的一系列实验。实验结果与理论分析吻合良好。椭圆偏振光的偏光全息的零再现现象，有望应用于高密度数据光存储和偏振控制的全息光学元件。 我们进行实验研究了基于正交椭圆、圆、线偏振光波的零再现现象。实验原理图如下。 |
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图1 正交偏振光波的偏振全息实验原理装置图。SH，快门；SF，空间滤波器；HWP，半波片；QWP，四分之一波片；PBS，偏振分束器；M，平面镜；PM，功率计 |
表1中显示了重建过程的三种情况（椭圆，圆，线）。第一阶段的目的是找到忠实再现时刻；第二阶段是在忠实再现时刻更改读取光的偏振态使之与记录参考光正交，并测量再现光功率，观察是否得到零再现现象。 |
表1. 原始参考光和正交参考光重建偏振全息 |
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实验结果显示如下图。证明了在正交的椭圆、圆、线偏振光重建过程中，当达到忠实再现条件时，调整读取光的偏振态，使之与记录参考光正交，均可得到零再现现象。 |
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图2 原始参考波和正交参考波进行重建。（a）椭圆偏振；（b）圆偏振；（c）线偏振；（d）信号光的s分量和p分量的归一化衍射效率随旋转角度变化曲线 |
与线性和圆偏振全息的零再现相比，一般而言，椭圆偏光全息零再现的条件更为复杂。由于圆偏光全息的零再现特性，可以独立读取多个全息图。因此，圆偏振的正交零再现有效增加了存储密度。由于椭圆偏振光的普遍性，椭圆偏振全息零再现在增加数据存储密度方面应该有更广泛的应用空间。 |
相关研究的结果以“Investigation of the null reconstruction effect of an orthogonal elliptical polarization hologram at a large recording angle”为题，整理发表在美国光学学会(The Optical Society of American, OSA)期刊杂志Applied Optics. Vol.58, No.36, 9983-9989 (2019)上。 论文的相关链接：https://doi.org/10.1364/AO.58.009983 |
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(2019.12.20)
