| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 结构光场的研究现状及应用 | 第14-16页 |
| 1.2 单位方向球与自旋重定相相位 | 第16-18页 |
| 1.2.1 传播方向的演变 | 第16-17页 |
| 1.2.2 单位方向球的描述与自旋重定向相位 | 第17-18页 |
| 1.3 庞加莱球与Pancharatnam-Berry相位 | 第18-21页 |
| 1.3.1 偏振态的演变与Pancharatnam-Berry相位 | 第18-20页 |
| 1.3.2 高阶庞加莱球 | 第20页 |
| 1.3.3 轨道庞加莱球与混合阶庞加莱球 | 第20-21页 |
| 1.4 超表面结构 | 第21-23页 |
| 1.4.1 超表面与波前调控 | 第21-23页 |
| 1.4.2 电介质超表面 | 第23页 |
| 1.5 相位梯度与光子自旋霍尔效应 | 第23-27页 |
| 1.5.1 位置空间的相位梯度 | 第23-24页 |
| 1.5.2 动量空间的相位梯度 | 第24-27页 |
| 1.6 本文主要研究内容与基本框架 | 第27-29页 |
| 第2章 超表面的旋转对称性破裂与结构光场的自旋分裂 | 第29-37页 |
| 2.1 自旋分裂 | 第29-32页 |
| 2.1.1 弱效应 | 第30页 |
| 2.1.2 超表面与光子自旋霍尔效应 | 第30-32页 |
| 2.2 旋转对称性与自旋分裂的产生 | 第32-35页 |
| 2.2.1 琼斯矩阵方法 | 第32-33页 |
| 2.2.2 打破旋转对称性 | 第33-34页 |
| 2.2.3 角度分裂 | 第34-35页 |
| 2.3 涡旋光束的产生和分裂大小的调控 | 第35-36页 |
| 2.3.1 涡旋光束的产生 | 第35-36页 |
| 2.3.2 分裂大小的调控 | 第36页 |
| 2.4 小结 | 第36-37页 |
| 第3章 通过几何多谱勒效应揭示结构光场偏振态的演变机制 | 第37-46页 |
| 3.1 多谱勒效应 | 第37-38页 |
| 3.2 几何多谱勒效应 | 第38-42页 |
| 3.2.1 时间坐标到位置坐标的推广 | 第38页 |
| 3.2.2 几何结构与相位改变 | 第38-40页 |
| 3.2.3 自旋分裂 | 第40-42页 |
| 3.3 几何多谱勒效应的应用 | 第42-45页 |
| 3.3.1 涡旋拓扑荷数的调控 | 第42-43页 |
| 3.3.2 分裂大小的调控 | 第43-45页 |
| 3.4 小结 | 第45-46页 |
| 第4章 电介质超表面实现高阶庞加莱球上偏振态的任意演化 | 第46-53页 |
| 4.1 矢量偏振态 | 第46-47页 |
| 4.2 高阶柱矢量态的产生 | 第47-50页 |
| 4.2.1 琼斯矩阵和琼斯矢量 | 第47-48页 |
| 4.2.2 任意均匀偏振态 | 第48-49页 |
| 4.2.3 任意高阶柱矢量偏振态 | 第49-50页 |
| 4.3 实验 | 第50-52页 |
| 4.3.1 入射态的控制 | 第50页 |
| 4.3.2 斯托克斯参的测量及偏振态的反演 | 第50-52页 |
| 4.4 小结 | 第52-53页 |
| 第5章 电介质超表面产生完美矢量光束和完美涡旋光束 | 第53-60页 |
| 5.1 轨道角动量光束 | 第53-54页 |
| 5.1.1 拉盖尔高斯光束 | 第53页 |
| 5.1.2 完美涡旋光束 | 第53-54页 |
| 5.2 完美涡旋光束的产生 | 第54-58页 |
| 5.2.1 贝塞尔高斯的产生及傅里叶变换 | 第54-56页 |
| 5.2.2 电介质超表面的设计 | 第56-58页 |
| 5.3 完美涡旋光束的观测 | 第58-59页 |
| 5.4 完美矢量光束的产生及观测 | 第59页 |
| 5.5 小结 | 第59-60页 |
| 第6章 总结与展望 | 第60-64页 |
| 6.1 总结 | 第60-61页 |
| 6.2 展望 | 第61-64页 |
| 参考文献 | 第64-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 附录A 攻读博士学位期间已发表的论文 | 第77-80页 |
| 附录B 攻读博士学位期间所获奖励 | 第80-81页 |
| 附录C 攻读博士学位期间参与的相关课题 | 第81页 |
