應用光學研究中心在高階龐加萊光束産生方面取得研究成果
近日，伟德国际1946官方网應用光學研究中心胡友友副教授團隊在激光技術及光場調控方面取得研究進展，在國際知名光學期刊《Optics and Laser Technology》(中科院物理與天體物理大類2區，影響因子：4.939)上發表研究論文《Generation of arbitrary higher-order Poincaré sphere beam from a ring fiber laser with cascaded Q-plates》，論文第一作者為2020級碩士研究生馬志遠，通信作者為胡友友副教授，伟德国际1946官方网為第一通訊單位。
高階龐加萊光束在其橫截面内具有相位奇點和複雜的空間偏振分布，如圖1所示。高階龐加萊球的兩極點為拓撲荷數相反的左旋和右旋圓偏振渦旋光束，其不同拓撲荷數互相正交及暗中空的光場分布，使其廣泛應用于激光加工、自由空間光通信等領域。高階龐加萊球的赤道為圓柱矢量光束，目前已被廣泛應用于超高分辨率光學顯微、激光加工、光鑷、光針等領域。而高階龐加萊球赤道和兩極之間的橢圓偏振矢量光束已被證實對界面附件量子發射的可視化具有重要意義。
圖1高階龐加萊球與對應的HOPS光束
針對腔内直接産生高階龐加萊光束，該論文提出了一種高階龐加萊光束光纖激光器，在環形腔内插入兩個渦旋半波片實現腔内模式轉換，并通過光纖偏振控制器控制腔内偏振态，實現任意高階龐加萊光束在高階龐加萊球的偏振演化，并利用偏振無關分束立方實現輸出耦合，在光纖激光器腔内直接産生了穩定的任意高階龐加萊光束的輸出。該方案有效實現對高階龐加萊光束模式的精準調控，可以産生渦旋光束、圓柱矢量光束、橢圓偏振矢量光束。
相關工作受到江蘇省自然科學基金青年基金項目、江蘇省重點研發計劃（産業前瞻與共性關鍵技術）、滄州市重大科技項目、鎮江市重點研發計劃（産業前瞻與共性關鍵技術）、伟德国际1946官方网青年科技項目、伟德国际1946官方网新興科技團隊項目資助。
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222007022