介质薄膜结构中的光自旋霍尔效应及其调控研究

发布时间：2024-02-18 18:40

　　光自旋霍尔效应是指光束经过非均匀介质后,自旋角动量相反的光子在垂直于入射面的方向会发生光束的横向分离,造成光束自旋分裂的现象。它在量子信息、精密测量、纳米光学方面具有重要的应用前景。然而光自旋霍尔效应是一种非常微弱的效应,其产生的位移通常处于亚波长规模,极大地限制光自旋霍尔效应的发展及应用。光自旋霍尔效应可通过折射率梯度来调谐,而介质薄膜结构可以人为构造出不同的折射率梯度,因此有望操纵光自旋霍尔效应。本文在研究偏振态转换的基础上,探索对空气-玻璃界面的光束自旋分裂的调控,同时还利用转移矩阵法研究了金属介质薄膜结构中的光自旋霍尔效应增强,进而找到调控和增强光自旋霍尔效应的方法。取得的研究成果如下:第一,提出一种利用波片实现任意偏振态在邦加球上的转换方法。研究发现?2波片能实现邦加球同一纬度值不同半球任意两点对应偏振态的转换,而?4波片不仅能够实现邦加球上任意一点到赤道对应偏振态的转换还能实现赤道到0经线上任意一点对应偏振态的转换。基于上述规律,提出利用两个?2波片和两个?4波片实现邦加球上任意两点偏振态转换的方法。第二,在上述研究的基础上探索偏振态和入射角对光在空气-玻璃界面反射时光自旋...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光束经过空气-玻璃界面时的光自旋霍尔效应图

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图1-6双折射超材料中的光自旋霍尔效应

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本文编号：3902350