Hochordentliche vektorielle Bessel-Vortex-Strahlen weisen aufgrund ihrer nicht-diffraktiven, selbstheilenden sowie anisotropen Wirbelpolarisation und spiralförmigen Phase im Querschnitt großes Anwendungspotenzial in den Bereichen Informationsübertragung, Bildgebung, Störfestigkeit und Teilchenmanipulation auf. Diese Arbeit basiert auf dem Modus-Extraktionsprinzip und der Lichtstift-Technologie und ersetzt die herkömmliche Methode der Doppelstrahlmodulation zur Erzeugung hochordentlicher vektorieller Bessel-Vortex-Strahlen. Es wurden Simulationen und experimentelle Verifizierungen durchgeführt, um die Erzeugung hochordentlicher vektorielle Bessel-Vortex-Strahlen aus einem einzelnen einfallenden Strahl zu extrahieren und ihre Übertragungseigenschaften im freien Raum sowie ihre Selbstheilungseigenschaften zu untersuchen. Darüber hinaus wurden beispielhaft Topologische Zahlen und Vortex-Ordnungen von 0, 1 und 2 verwendet, um deren Einfluss auf die Übertragungseigenschaften und Selbstheilung der vektoriellen Bessel-Vortex-Strahlen vergleichend zu analysieren. Numerische Simulationen und optische Experimente zeigen, dass die Höhe der Vortex-Ordnung und der Topologischen Zahl den nicht-diffraktiven Zustand, der die zentrale Lichtintensität ohne Divergenz aufrechterhält, während der Strahlübertragung nicht beeinflussen; bei einer durch Hindernisse verursachten Störung benötigen Strahlen mit kleineren Topologischen Zahlen weniger Zeit zur Selbstheilung. Die Forschung hat eine wichtige potenzielle Bedeutung für Anwendungen in der optischen Erfassung, optischen Bildgebung und optischer Kommunikation.

hochordentliche vektorielle Bessel-Vortex-Strahlen;nicht-diffraktive Eigenschaften;Selbstheilungseigenschaften