任意阶矢量涡旋光束偏振与相位拓扑荷关联研究
摘要
矢量涡旋光束具有各向异性的空间偏振分布和螺旋相位分布，且携带与相位分布有关的轨道角动量。分析了不同偏振阶数与相位拓扑荷下矢量涡旋光束的光强和相位分布，以及光强和相位与光束偏振阶数和相位拓扑荷值的关系，探究了椭圆率角和方位角变化对矢量涡旋光束偏振态的影响，并通过结合不同椭圆率角下的场分布曲线分析了矢量涡旋光束的偏振态。开展了矢量涡旋光束的双缝干涉仿真实验，通过计算光束经过单缝和直角三角形孔的衍射特性，研究了干涉条纹和衍射图形态与矢量涡旋光束的拓扑荷值和偏振阶数之间的关系。结果表明，偏振阶数和相位拓扑荷值共同决定了矢量涡旋光束的光强与相位分布。在不同偏振条件下，矢量涡旋光束在传输过程中仍能保持相对稳定的涡旋相位分布。然而，椭圆率角的改变会引起偏振态分布的差异。根据干涉后条纹分布的规律性变化，可以判断矢量涡旋光束的偏振阶数和相位拓扑荷值。当矢量涡旋光束经过直角三角形孔光阑发生衍射时，仅当偏振阶数互为相反数时，衍射光斑才会发生与偏振阶数大小相关的相位移动。
引用本文（GB/T 7714）
吕宏 Lü Hong, 刘艺柯 Liu Yike, 景姣 Jing Jiao, 等. 任意阶矢量涡旋光束偏振与相位拓扑荷关联研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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