【摘 要】
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针对涡旋光受大气湍流而产生的相位畸变问题,设计了卷积神经网络检测涡旋光束轨道角动量态.将相位畸变的拉盖尔高斯涡旋光光强图像作为样本数据输入,网络利用输入的数据集进行自主学习,经过多次迭代能够精确检测出光束高阶轨道角动量信息.仿真结果表明:在大气湍流强度不确定的情况下,模型对轨道角动量态范围为1～40、1～100、1～160的涡旋光束检测准确率分别为94％、90％、86％;在不同传输距离、不同径向指数、不同基模束腰半径以及不同波长下轨道角动量态范围为1～100的涡旋光束的检测准确率均达到78％以上,且具有很
【机 构】
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太原理工大学物理与光电工程学院,太原030006
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针对涡旋光受大气湍流而产生的相位畸变问题,设计了卷积神经网络检测涡旋光束轨道角动量态.将相位畸变的拉盖尔高斯涡旋光光强图像作为样本数据输入,网络利用输入的数据集进行自主学习,经过多次迭代能够精确检测出光束高阶轨道角动量信息.仿真结果表明:在大气湍流强度不确定的情况下,模型对轨道角动量态范围为1～40、1～100、1～160的涡旋光束检测准确率分别为94％、90％、86％;在不同传输距离、不同径向指数、不同基模束腰半径以及不同波长下轨道角动量态范围为1～100的涡旋光束的检测准确率均达到78％以上,且具有很好的鲁棒性.该方法检测精度高、范围广、移植性强,可为涡旋光束轨道角动量态的检测与识别提供一种新思路.
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为了提高偏振分束器的消光比,利用混合等离子体波导和条形介质波导之间的非对称定向耦合特性,设计了由两个尺寸不同的硅波导和一个中间输入混合等离子体波导组成的偏振分束器,采用三维时域有限差分法对偏振分束器的结构和性能进行优化.实验结果表明:混合等离子体波导中TE和TM模式的双折射率对比通过介质加载波导增强,可获得超紧凑的结构,实验耦合长度仅有4.6 μm;在1.55 μm的中心波长处,TE模式的偏振消光比为-38.9 dB,插入损耗为0.5 dB,TM模式的消光比为-34.7 dB,插入损耗为0.45 dB,设
使用连续镜面变形镜生成涡旋光束,根据涡旋光束相位的螺旋对称结构,变形镜驱动器设计成环形排布,通过生成环形螺旋波前来解决连续镜面变形镜不能拟合奇点的问题.在光路中加入4f滤波系统来滤去高频噪声和次级衍射旁瓣.推导了空间滤波的小孔半径的表达式,这可以保证在滤波过程中尽可能保留主瓣信息,并且完全消除旁瓣.仿真得到了拓扑荷数等于-5～5的无旁瓣的涡旋光束,得到的振幅分布具有破坏性的环形结构,相位分布是比较理想的螺旋结构,而且滤波之后的模式纯度接近理想值.该方法使用的连续镜面变形镜面形变化灵活,可以承受高功率,对于
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采用光刻离子交换工艺制作了半径不同的圆形孔径变折射率平面微透镜阵列,在离子交换过程中分6个时段取样,测量不同开孔大小的变折射率平面微透镜阵列的离子交换深度、宽度和透镜元的焦距、畸变、数值孔径,发现离子交换宽度和深度之比随着离子交换时间增长而减小,在z方向和r方向的离子平均扩散速率逐渐减小,且开孔半径小的变折射率平面微透镜阵列减小得更快;随着离子交换时间增长,两种孔径的变折射率平面微透镜阵列的焦距逐渐变短,且开孔半径小的焦距相对更短;不同开孔半径的变折射率平面微透镜阵列的数值孔径随着离子交换时间增长而变大,
将相变介质的有源调控属性与基于广义斯涅尔定律的相位型超表面相结合,实现了可重构的近红外全息超构器件.当集成的锗锑碲化合物(GST)相变介质处于非晶态时,各向异性的超构单元可实现宽带范围内(1.55～2.8 μm)交叉极化转化率为～80％的几何相位调控,进而实现近场全息相位生成以及远场全息成像,即器件处于“开”态.当GST相变为晶态时,超构单元交叉极化效率被极小化,全息相位以及远场全息图像被关闭,器件处于“关”态.本文提出的相位型开关器件将在空间光调制、波前工程、全息成像等有源光子及光电集成应用中展现出极大