胡友友副教授在《Optics Express》發表海洋光學研究成果
近日，伟德国际1946官方网應用光學研究中心胡友友副教授在海洋湍流介質中光傳輸方面取得最新研究進展，在國際知名光學期刊《Optics Express》（中科院物理與天體物理大類2區，TOP期刊，影響因子：3.833）上發表研究論文《Influences of salinity and temperature on propagation of radially polarized rotationally-symmetric power-exponent-phase vortex beams in oceanic turbulence》（DOI: 10.1364/OE.477398），胡友友副教授為該論文第一作者和通訊作者，伟德国际1946官方网為第一單位。
随着對水下遙感和光通信需求的增加，光束在海洋湍流中傳播的研究逐漸興起。作為一種重要的随機介質，海洋湍流與其他的随機介質如組織和湍流大氣一樣，會影響光強、偏振度、相幹度、探測概率等。然而，矢量光束表現出很強的抗湍流幹擾能力，由于湍流對徑向偏振光束的兩個正交偏振分量的影響可以相互抵消，閃爍指數将降低。因此可以通過操縱偏振來抵抗湍流幹擾。而作為一種新型光束，旋轉對稱幂指數渦旋光束（RSPEPVBs）因其獨特的扇葉形光強分布，在粒子捕獲和自由空間光通信領域有廣泛的應用前景。徑向偏振旋轉對稱幂指數渦旋光束（RP-RSPEPVBs）同時具有兩者的優點，其在海洋湍流中的傳輸有着重要的研究意義。
圖1 RP-RSPEPVBs在海洋湍流中傳輸的實驗裝置圖
該論文設計了一套RP-RSPEPVBs在海洋中傳輸的光學系統如圖1所示。1/2波片（HWP）和偏振分束器（PBS）組成的衰減系統對光強進行衰減，同時将光束轉換為線偏振光，透鏡L1和L2構成擴束準直系統，利用在空間光調制器（SLM）上加載不同拓撲荷數的相位圖從而相位調制生成RSPEPVBs，使用一階渦旋波片（VWP）轉換為RP-RSPEPVBs。在光路中加入1.2m的水箱模拟海水中的傳輸。水中加入海鹽來控制鹽度，水泵與加熱器分别用來控制湍流與溫度，利用反射鏡來改變光束傳播距離。該文分别研究了不同鹽度、溫度及距離下的光強變化，并選擇鹽度為變量測量了斯托克斯參數來表征光束偏振度的變化。
近年來，在學校的支持下，依托物理學（0702）一級學科碩士點和光電信息工程（085408）專業碩士點，伟德国际1946官方网持續加大“海洋光學”研究方向的開拓和建設，2022年圍繞海底光傳輸技術、水下激光加工取得階段性成果，聯合獲批江蘇省重點研發計劃（産業前瞻與關鍵共性技術）、溫州市重大科技創新攻關等項目。
相關工作受到江蘇省重點研發計劃，江蘇省自然科學基金，伟德国际1946官方网新興科技團隊項目，伟德国际1946官方网青年科技項目等項目資助。
論文鍊接：https://doi.org/10.1364/OE.477398