偏振态对涡旋光束拓扑荷识别的影响

摘要：

由于涡旋光具有内禀的拓扑荷(TC)属性,其作为空间光通信的载体会拥有更高维的希尔伯特空间,故基于涡旋光的光通信将明显提升信道容量和安全性.在光通信的信道接收端,需要准确且快速地识别TC以解码所传输的信息.将偏振态维度引入到TC的识别过程中,从数值模拟和实验验证两个方面研究了偏振态对TC识别的影响.通过分析马赫-曾德尔干涉仪中不同偏振态的信号光与参考光所形成的干涉图像发现,使用圆偏振态的高斯光(参考光)对圆偏振态的涡旋光(信号光)的TC识别最为有利,且在TC识别过程中具有圆偏振态的信号光与参考光对干涉光路的角度敏感性也最低.理论模拟与实验数据的吻合程度较好表明,所提的偏振干涉TC识别方案对未来高速、高容量涡旋光数千米量级的光通信具有一定的实用参考意义.

关键词：物理光学、偏振态、拓扑荷、涡旋光束、干涉测量

所属期刊栏目：42

分类号：O436(光学)

资助基金：国家重点研发计划2021YFA0718803

在线出版日期：2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：383-393