发布日期：2018年12月11日 作者：岳亚锋编辑：朱长江 赵壮 审核： 卢芳

岳亚锋硕士生的报告题目是《涡旋光束基础理论及实验学习报告》。基于少模光纤涡旋光束产生原理进行涡旋光束产生实验和涡旋光束相位结构测量实验；在报告中，岳亚锋硕士首先简明扼要的介绍了涡旋光束实验研究的背景现状、研究意义以及涡旋光束的相关基础理论，并对本次报告中的研究对象拉盖尔高斯光束进行了相关的模拟仿真计算。在报告的主题部分，主要介绍了涡旋光束产生实验、涡旋光束相位测量实验及涡旋光束大气湍流传输实验。

少模光纤是一种只存在基模和低阶模式的光纤，结合光纤中的耦合模理论和光纤中涡旋光的产生原理，少模光纤将一阶矢量光束叠加产生涡旋光。产生的涡旋光是圆偏振光。接着通过手动偏振控制器来改变光束的偏振态，光纤偏振控制器通过将光纤缠绕到两个或三个线轴上产生应力双折射，从而形成独立的波片，这些波片会改变单模光纤中透射光的偏振方向。光纤的快轴在线轴平面，可通过旋转桨得到任意的输入偏振方向。三旋转桨偏振控制器串联了一个1/4波片，一个半波片和一个1/4波片，能把任意偏振态变为其它任意偏振态。第一个四分之一波片将输入光的偏振态转换成线偏振态。半波片旋转线偏振光，最后一个1/4波片可以将线偏振光的偏振状态变成任意的偏振态。因此，调节三个桨(光纤延迟器)可以在很大的波长范围内(500至1600 nm)完全控制输出光的偏振态。最后由长周期光栅来进行模式耦合产生涡旋光束。

涡旋光束实验产生系统框图

涡旋光束实验系统实物图

本实验采用了1550nm的NKT激光器，光束经过偏振片由无偏光转换为线偏光。 然后，线偏光束耦合进偏振控制器中的保偏光纤中，通过调整偏振控制器的旋钮挤压保偏光纤，从而改变光的偏振状态。 接着将保偏光纤出射的光束以一定的入射角度耦合进少模光纤中 。少模光纤出射的光经过分束镜分成两束，一束经过偏振片入射红外相机上进行偏振光斑检测另外一束经过扩束准直系统后， 再经过一个λ/4波片，用作参考光路检测光束质量。

涡旋光束球面波法实验系统框图

拉盖儿-高斯光束理论仿真结果图示

实验产生涡旋光束光斑图

作者：岳亚锋

编辑：朱长江 赵壮

审核人：卢芳