它是由物理学家和科学家萨姆·拉盖尔(Samuel Laguerre)发明的,他在1885年发表了他的研究成果,称之为“激光光束的坐标系统”。拉盖尔高斯光束具有较高的空间和时间分辨率,可以用来实现高精度的测量,如测量物体的空间尺寸,位置,体积和曲率等。它的光束宽度很窄,可以达到几微米,因此可以用来测量非常小的物体。此外,...
拉盖尔高斯光束是一种特殊结构的光场，携带轨道角动量，在光学微操控、量子通信等领域有独特应用。这类光束的频谱特性直接关系到实际使用效果，咱们从基础概念入手，梳理频谱分析的核心逻辑。理解频谱特征前，需要先明确光束的数学表达。这类光束的横向电场分布由拉盖尔多项式与高斯函数共同决定，径向和角向都存在特定模式数...
激光的模式在量子光学中有非常重要的作用，最常见的模式主要有：厄米高斯(Hermite-Gaussian ,HG)模式和拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian ,LG)模式。与HG模式相比，LG模式由于携带轨道角动量，具有螺旋的相位结构，成为量子信息科学中一个重要的工具。LG光束的螺旋相位结构，使得其有两个很重要的特点：首先沿轴向的所有相位...
夫郎和费衍射可以利用傅里叶形式投射: 这里,我们主要仿真拉盖尔高斯光束以及高斯光束经过矩孔衍射(也称为方形孔径光阑衍射),圆孔衍射后的光强图。 矩孔衍射: 图2不同拓扑荷数的拉盖尔高斯光束矩形夫郎和费衍射光强 圆孔衍射: 图3不同拓扑荷数的拉盖尔高斯光束圆形夫郎和费衍射光强 部分Matlab源代码 clear;clc;close...
激光的模式在量子光学中有非常重要的作用,最常见的模式主要有:厄米高斯(Hermite-Gaussian ,HG)模式和拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian ,LG)模式。与HG模式相比,LG模式由于携带轨道角动量,具有螺旋的相位结构,成为量子信息科学中一个重要的工具。LG光束的螺旋相位结构,使得其有两个很重要的特点:首先沿轴向的所有相位叠加导...
拉盖尔 - 高斯光束的模式由角向和径向两个量子数决定。在自由空间中,拉盖尔 - 高斯光束遵循傍轴波动方程(paraxial wave equation)传播。不同模式的拉盖尔 - 高斯光束在中心光强分布上有明显差异。具有轨道角动量(orbital angular momentum)是拉盖尔 - 高斯光束的重要特性之一。拉盖尔 - 高斯光束的轨道角动量与拓扑荷数...
二、叠加相位方法优化拉盖尔高斯光束性能 为了进一步提高拉盖尔高斯光束的性能,研究人员提出了叠加相位的方法。通过空间光调制器(SLM)对多个拉盖尔高斯光束施加不同的相位调制,然后将它们叠加在一起,形成一个新的复合光束。这种方法在提高成像、传输和调制性能方面具有显著优势[2]。 三、拉盖尔高斯光束在光学系统中的应用...
激光的模式在量子光学中有非常重要的作用,最常见的模式主要有:厄米高斯(Hermite-Gaussian ,HG)模式和拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian ,LG)模式。与HG模式相比,LG模式由于携带轨道角动量,具有螺旋的相位结构,成为量子信息科学中一个重要的工具。LG光束的螺旋相位结构,使得其有两个很重要的特点:首先沿轴向的所有相位叠加导...
摘要:本文中介绍了厄米-高斯光束和拉盖尔-高斯光束在不同稳定腔中的特性,包括其多项式描述、在传输方向上的附加相位、节线数量等参数,以及随着高阶数的增大而产生的变化,如光斑尺寸和远场发散角的增加。 1.厄米-高斯光束 在方形孔径共焦腔或方形孔径稳定球面腔中,除了基模高斯光束以外,还可以存在高阶高斯光束,其横...
完美光学涡旋(POV)光束因其具有与轨道角动量无关的径向轮廓而引起广泛关注。迄今为止,它通常是通过透镜在贝塞尔光束上执行的傅里叶变换获得的。该论文从理论和实验上证明了可以通过对具有高阶径向折射率的拉盖尔-高斯光束进行傅里叶变换来产生POV。此外,还推导了涡旋半径增加的解析表达式,该表达式有利于补偿实际实验中半...