相位匹配调控的轨道角动量非线性频率转换

发布时间：2021-05-14 14:58

　　携带轨道角动量（Orbital angular momentum，OAM）光束因其独特的螺旋波前分布,在光通信、量子技术、光学微操控等诸多领域具有重要的应用前景。携带OAM光束的产生和调控,可以通过线性和非线性两种手段。通过非线性频率转换,可以进一步拓展此类光束的工作波段范围;同时,基频光携带的OAM会通过非线性相互作用转移至谐波。前期的相关研究工作中,普遍认为OAM在非线性频率转换过程中遵循守恒规律。我们的研究工作表明,非线性过程的OAM转移规律会受到相位匹配机制的调控。在本文中,我们围绕一维光学超晶格中几种非共线的倍频过程,以及角向极化超晶格中的倍频,从理论和实验两方面研究了OAM在倍频过程中的转移规律,具体包括:1、绪论部分,主要回顾了携带轨道角动量光束以及非线性光学的研究和发展历程;。介绍了涡旋光的基本性质、准相位匹配技术的基本原理。并介绍了携带OAM的光束在非线性频率转换过程中轨道角动量的转移规律。2、第二章中首先介绍Laguerre-Gaussian（LG）光束的数学形式,阐述了携带OAM的光束的光场特性,以及线性产生和调制的方法。接着从耦合波方程出发,描述了携带OAM的光... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光子轨道角动量简介
    1.2 光子轨道角动量的非线性频率转换
        1.2.1 非线性相位匹配
        1.2.2 介电体超晶格的非线性调制
        1.2.3 涡旋光在非线性中的调制
    1.3 本文的研究内容
    参考文献
第二章 光子轨道角动量及其非线性的基本理论
    2.1 光子角动量理论简述
    2.2 携带OAM光束的产生
    2.3 OAM在非线性过程中的转移规律
    2.4 涡旋光束拓扑荷数测量
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 非共线倍频中轨道角动量的转移规律
    3.1 涡旋光束在倍频过程中的格林函数理论解释
    3.2 涡旋光束在一维超晶格非共线倍频过程中OAM转移的理论模型
    3.3 涡旋光束在非线性Raman-Nath中的实验研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 非线性角衍射
    4.1 携带轨道角动量光束的线性角衍射
    4.2 携带轨道角动量光束的非线性角衍射
        4.2.1 非线性角衍射的格林函数解
    4.3 非线性角衍射的数值解
    4.4 携带轨道角动量的非线性角衍射实验
    4.5 本章小结
    参考文献
攻读硕士期间发表论文、参加的学术会议与参项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]介电体超晶格的研究[J]. 闵乃本,朱永元,祝世宁,陆亚林,陆延青,陈延峰,王振林,王慧田,何京良.  物理. 2008(01)

硕士论文
[1]二阶非线性光学材料中光的非线性产生和调控[D]. 倪睿.南京大学 2017



本文编号：3185848