物理学进展 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (4): 191-168.doi: 10.13725/j.cnki.pip.2025.04.001
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刘世强 1,张鑫宇 1,陈 琰 2,李世凤 1,赵 刚 1,祝世宁 1,胡小鹏 1
LIU Shiqiang 1 , ZHANG Xinyu 1 , CHEN Yan 2 , LI Shifeng 1 , ZHAO Gang 1 , ZHU Shining 1 , HU Xiaopeng 1
摘要:
二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体 (NPC) 可以用于产生光学涡旋,从而拓展涡 旋光束的工作波长与拓扑荷数,为众多应用提供了新方法。在本工作中,我们研究了基模高斯光 束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波 (SH) 涡旋光束的过程。分析了不同结构拓扑 荷和衍射级次下,远场 SH 光束的强度分布、位相分布及轨道角动量 (OAM) 谱。结果表明,当 衍射阶次和结构拓扑荷增大时,SH 光束呈现出角向干涉条纹和非均匀强度分布,偏离标准涡旋光 束的环形特性。为优化 SH 涡旋光束质量,进一步研究了基波光束腰半径、晶体厚度及光栅占空 比对倍频光场的影响。结果显示,增大基波光束腰半径、优化叉形光栅的厚度及占空比可有效抑 制不同衍射阶次间的干涉,从而改善 SH 光束质量。本研究为基于 NPC 的非线性光学器件性能 优化提供了理论指导。
中图分类号: