Estudo sobre a detecção do momento angular orbital do feixe de vórtice baseado em orifício pequeno de borda suave

ZHUANG Jingqiu ,  

XIONG Han ,  

YU Tiancheng ,  

CHEN Jing ,  

ZHENG Jinhu ,  

摘要

O momento angular orbital transportado pelo feixe de vórtice tem uma importância muito grande na comunicação óptica em espaço livre. Este artigo adota um orifício pequeno de borda suave para melhorar a técnica de detecção do momento angular orbital do feixe de vórtice baseada na difração do orifício pequeno. Em comparação com o orifício de borda dura, a difração de Fresnel do orifício de borda suave possui certa convergência, podendo aumentar a intensidade relativa do ponto brilhante principal em relação ao ponto brilhante secundário na distribuição de difração em campo distante, melhorando assim a identificabilidade do ponto brilhante principal e ampliando a faixa do momento angular orbital baseada na difração do orifício pequeno. A ordem da supergaussiana adequada é selecionada para alcançar o melhor efeito de detecção calculando-se a razão da intensidade entre os pontos brilhantes principal e secundário na difração em campo distante e a média da comparação das intensidades entre picos e vales na área do ponto brilhante principal. A combinação de simulação teórica e experimentos mostra que o uso de um orifício quadrado de borda suave pode aumentar a faixa detectável da carga topológica do feixe de vórtice da ordem 20 do orifício quadrado de borda dura para a ordem 30, enquanto que o uso de um orifício triangular de borda suave pode aumentar a faixa de detecção de ±10 ordens para ±20 ordens.

关键词

difração; feixe de vórtice; diafragma de borda suave

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