加急见刊

OAM光束短距离自由空间传输特性的实验研究

席瑞; 朱冰 中国科学技术大学电子工程与信息科学系; 安徽合肥230027; 中国科学院电磁空间信息重点实验室; 安徽合肥230027

摘要:实验研究了光轨道角动量(OAM)光束的短距离自由空间传输特性。在实验装置中使用数字微镜器件(DMD)产生OAM光束,传输距离为室内0~50m。在接收端使用空间光束模场分析仪测量传输后的OAM光束光强分布,实验研究了不同传输距离下OAM光束的模场展宽效应,并通过干涉法研究了传输对OAM光束相位分布特性的影响。在接收端使用一个单路Sagnac干涉仪对传输后OAM光束的各阶模式进行分离检测,实验研究了不同距离下传输导致的OAM光束能量从产生的模式向临近各阶模式的迁移再分配。使用局部加热的方法模拟较强的大气湍流扰动,实验研究了较强湍流对OAM光束模式特性的影响。实验结果表明,在湍流扰动下,OAM光束的拓扑荷值越大传输后模式纯度的劣化越严重。

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