利用光纤产生涡旋光束的理论与实验研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第9-15页 |
| 1.2.1 自由空间中涡旋光的产生研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 利用光纤产生涡旋光的国外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.3 利用光纤产生涡旋光的国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.4 涡旋光产生的发展趋势 | 第14-15页 |
| 1.3 本课题主要研究内容 | 第15-16页 |
| 2 涡旋光基本理论分析 | 第16-26页 |
| 2.1 涡旋光与轨道角动量基本理论分析 | 第16-18页 |
| 2.2 常见的几种涡旋光 | 第18-22页 |
| 2.2.1 厄米-高斯光束 | 第18-19页 |
| 2.2.2 拉盖尔-高斯光束 | 第19-21页 |
| 2.2.3 高阶贝塞尔光束 | 第21-22页 |
| 2.3 利用光纤产生涡旋光的方法 | 第22-25页 |
| 2.3.1 相耦合元件法 | 第22-23页 |
| 2.3.2 光纤光栅法 | 第23-24页 |
| 2.3.3 光纤耦合转化法 | 第24页 |
| 2.3.4 光子晶体光纤转化法 | 第24-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 光纤产生涡旋光的耦合模理论 | 第26-44页 |
| 3.1 光纤模式理论 | 第26-36页 |
| 3.1.1 波动方程 | 第26页 |
| 3.1.2 光纤中的矢量模式 | 第26-30页 |
| 3.1.3 导模截止与远离截止 | 第30-33页 |
| 3.1.4 弱导近似下的标量模 | 第33-34页 |
| 3.1.5 利用光纤产生涡旋光原理分析 | 第34-36页 |
| 3.2 光纤产生涡旋光的影响因素及分析 | 第36-43页 |
| 3.2.1 入射波长对涡旋光产生的影响 | 第37-38页 |
| 3.2.2 光纤内外折射率差对涡旋光产生的影响 | 第38-39页 |
| 3.2.3 光纤纤芯半径对涡旋光产生的影响 | 第39-41页 |
| 3.2.4 入射角度对涡旋光激发效率的影响 | 第41-42页 |
| 3.2.5 离轴入射光纤对涡旋光产生的影响 | 第42-43页 |
| 3.3 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 利用少模光纤产生涡旋光的实验 | 第44-52页 |
| 4.1 实验原理 | 第44-46页 |
| 4.1.1 利用少模光纤产生涡旋光的原理 | 第44-45页 |
| 4.1.2 涡旋光的激发效率分析 | 第45-46页 |
| 4.2 实验方案设计 | 第46-47页 |
| 4.2.1 实验器材简介 | 第46-47页 |
| 4.2.2 实验装置 | 第47页 |
| 4.3 利用少模光纤产生涡旋光的实验 | 第47-50页 |
| 4.4 利用少模光纤产生涡旋光的相位检测实验 | 第50-51页 |
| 4.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 涡旋光的相位检测实验 | 第52-60页 |
| 5.1 干涉法检测涡旋光相位 | 第52-54页 |
| 5.1.1 涡旋光自身干涉检测法 | 第52-53页 |
| 5.1.2 双缝干涉检测法 | 第53-54页 |
| 5.2 衍射法检测涡旋光相位 | 第54-59页 |
| 5.2.1 三角形衍射检测法 | 第54-55页 |
| 5.2.2 方孔衍射检测法 | 第55-56页 |
| 5.2.3 单缝衍射检测法 | 第56-58页 |
| 5.2.4 圆孔衍射检测法 | 第58-59页 |
| 5.3 干涉法与衍射法的比较分析 | 第59页 |
| 5.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 6 总结与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 论文研究总结 | 第60页 |
| 6.2 前景展望 | 第60-62页 |
| 致谢 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-70页 |
| 附录 | 第70页 |
