Multistate polarization addressing using one single beam in an azo polymer film
特殊的光-物质相互作用可以打破单光束偏振只能寻址光学存储设备中的两个状态的规则。利用光敏聚合物材料中的自感生表面衍射光栅实现了单光束偏振态的多态存储。光栅取向遵循入射光束偏振方向。永久性自感表面浮雕光栅可以使用相同的激光束实时读出。
2005-04-22 physics.optics
Interactions of space-variant polarization beams with Zeeman-shifted rubidium vapor
近年来，随着各种应用的出现，空间变化光束具有非常重要的意义。因此，高度期望操纵它们的自由度。本文利用塞曼位移Rb介质的圆二色性和圆双折射特性，研究了空间变化光束与这种介质的一般相互作用。我们提出了两个特殊的情况下，径向偏振和混合偏振光束的偏振态的控制实验证明。此外，我们还证明了塞曼位移原子系统可以作为这种空间变化光束的分析器
2015-01-17 physics.optics
Polarization pattern of vector vortex beams generated by $q$-plates with different topological charges
本文描述了从中心带有拓扑电荷$q$的图形化双折射液晶板（$q$ -板）出射的矢量光束的偏振拓扑。通过在光束横截面上逐点测量斯托克斯参量，实验研究了不同$q$板和不同入射偏振态下的偏振拓扑结构。此外，我们使用了一个调谐的$q=1/2$板产生圆柱形矢量光束的径向或方位角偏振，与动态切换这两种情况下，通过简单地改变输入光束的线性偏振的可能性。
2012-01-12 physics.optics
Suppression of Nonlinear Optical Rogue Wave Formation Using Polarization-Structured Beams
非线性自聚焦材料可以放大光束中存在的随机小振幅相位调制，导致通常称为光学焦散的振幅奇点的形成。通过对光束施加偏振结构，我们证明了非线性自相位调制引起的振幅奇异性的抑制。我们的研究结果是第一个表明，偏振结构光束可以抑制非线性焦散的形成在饱和自聚焦介质中，并添加到日益增长的理解灾难性的自聚焦效应的光束包含偏振结构。
2022-04-18 physics.optics
Beams with propagation-invariant transverse polarization pattern
介绍了一类在近轴传输过程中保持横向偏振方向图不变的非均匀全偏振光束。它们是作为高斯模式的适当组合获得的，并且在使用单个输入光束用于确定均匀样品的Mueller矩阵的偏振技术中找到应用。这类光束还包括在其横截面上呈现所有可能偏振态的光束（全庞加莱光束）。详细讨论了这种光束的一个例子及其在偏振测量中的应用。的偏振模式的不变性的要求可以被限制在远场中的传播，在这种情况下，较少的限制条件被发现和更广泛的类的光束被获得。
2021-01-29 physics.optics
Polarization tailored novel vector beams based on conical refraction
相干矢量偏振光束在激光加工、超分辨成像和粒子捕获等领域有着广泛的应用。利用圆锥折射现象，将高斯光束通过双轴晶体进行变换，得到了一种新颖的矢量光束。我们从实验和理论上分析了不同矢量光束的SOP，并证明了输入光束的SOP可以用来控制变换光束的形状和SOP。我们还确定了这种光束的偏振奇异性的第一次，并证明了他们的控制输入光束的SOP。
2014-11-06 physics.optics
Polarization of tightly focused laser beams
研究了单色光光束的偏振特性。与电磁平面波的理想化相反，不存在处处沿同一方向线性偏振的有限光束。在一个固定平面上到处都是圆偏振的光束也是如此。它还表明，横向有限梁不能是纯粹的横向在其电和磁矢量，和他们的电磁能量传播小于c。电磁束中的电场和磁场一般具有不同的极化特性，但存在一类电场和磁场极化相同（且能量密度和能流与时间无关）的稳定束。给出了精确和近似线性偏振光束和近似圆偏振光束的例子。
2003-05-15 physics.optics
Scattering of Poincare beams: polarization speckles
偏振散斑是具有空间变化的随机偏振轮廓的细颗粒光图案。我们利用庞加莱光束（一类特殊的矢量涡旋光束）通过毛玻璃板的散射产生这些散斑图。这里，庞加莱光束是使用偏振敏感空间光调制器产生的，该空间光调制器显示对应于光学涡旋相位分布的轴上全息图。粗糙表面的不同不均匀性经历不同的偏振，其控制散射波在检测平面处干涉的能力，并导致空间变化的偏振分布。我们实验确定了这些散斑图的局部偏振度和偏振椭圆方向的空间变化从斯托克斯分析。利用Stokes参量S0的自相关函数确定标量散斑的大小，利用其余三个Stokes参量的自关联函数之和确定偏振散斑的大小。我们发现标量散斑的大小与矢量光束的折射率无关，但偏振散斑的大小随矢量光束折射率的增加而减小。
2017-05-12 physics.optics
Tunable Goos-Hänchen shift and polarization beam splitter in electro-optic crystals
基于普克尔斯效应，我们研究了透射光通过电光晶体的可调谐横向位移和偏振分束。通过调节介电常数张量，可以很容易地控制正和负的横向位移，介电常数张量由外部施加的电场调制。提出了一种利用偏振相关横向位移实现偏振分束器的方法。对高斯型入射光束的数值模拟验证了稳相法的理论结果。所有这些现象在光学器件中具有潜在的应用。
2009-03-30 physics.optics
Incident-polarization-independent spin Hall effect of light reaching a half beam waist
光的自旋霍尔效应，即光在光学界面处的自旋相关横向分裂，本质上是入射偏振敏感现象。最近，已经提出了一种通过均衡两个线偏振的反射系数来消除偏振依赖性的方法，但是仅当束腰充分大于波长时才有效。在这里，我们证明了一个接口，在那里的两个线性偏振的反射系数是相同的，所以是他们的衍生物相对于入射角，支持偏振无关的自旋霍尔位移，即使当束腰是可比的波长。此外，一个各向同性各向异性界面，表现出偏振无关的自旋霍尔位移在整个入射角范围内。蒙特卡罗模拟证明了自旋霍尔位移在任何偏振态下都是简并的，在非偏振入射下达到半个束腰。我们提出了一个应用的束腰尺度自旋霍尔效应的光作为一个可调分束装置，是响应于入射偏振。自旋霍尔位移在任何入射角下都与入射偏振无关，这将有助于广泛的应用，包括实际的自旋相关器件和有源分束器。
2021-09-09 physics.optics
Interference with polarized light beams: Generation of spatially varying polarization
利用基于马赫-曾德尔干涉仪的方案，我们提出了一个分析的偏振激光束在一个给定的角度叠加。我们研究的重点是由此产生的场的空间变化的偏振态，也称为偏振光栅，由该设置产生。我们的建议相结合的理论描述所产生的字段在其斯托克斯参数与实验证明存在这样的偏振光栅由于偏振光束干涉实验的影响。
2009-06-04 physics.optics
Alteration in Non-Classicality of Light on Passing Through a Linear Polarization Beam Splitter
通过线偏振分束器，我们观察到双模压缩真空与简单相干光的混合物中的偏振压缩。压缩真空在偏振态上不受压缩，与相干光叠加时产生偏振压缩光。结果表明，在偏振分束器输出端产生的光的三个Stokes参量都是压缩的，压缩因子也依赖于相干光的参量。
2016-04-22 physics.optics quant-ph
Beam focus and longitudinal polarization influence on spin dynamics in the Kapitza-Dirac effect
通过求解相对论性Dirac方程，利用含时微扰理论研究了光束聚焦产生的纵向激光偏振分量对Kapitza-Dirac散射中自旋动力学的影响.纵向光束偏振分量的横向空间依赖性占，通过近似高斯光束与平面波分量。我们发现，从纵向激光束偏振分量的修正近似与衍射角$ε$的二次幂成比例，由此我们得出结论，对于足够低的光束焦点，光束聚焦的相关影响可以忽略不计。
2022-06-01 physics.optics quant-ph
Single-shot polarimetry of vector beams by supervised learning
编码多个偏振态的光-矢量光束-在计量和通信中提供了独特的能力。然而，他们的实际应用是有限的，缺乏方法来测量许多偏振在一个可扩展的和紧凑的方式。在这里，我们演示了偏振矢量光束在一个Single Shot没有任何偏振光学。我们通过多次光散射将光束偏振内容映射到空间强度分布中，并利用监督学习进行多次偏振的单次测量。该方法还允许我们对具有未知数量的偏振模式的光束进行分类，这是传统技术中缺少的功能。我们的研究结果使偏振结构光的快速和紧凑的偏振计成为可能，这是一种通用工具，可能会从根本上影响用于传感，成像和计算的光学设备。
2022-09-12 physics.optics
Independent and simultaneous tailoring of amplitude, phase, and complete polarization of vector beams
提出了一种利用空间光调制器（SLM）实现对4-f系统中光束的振幅、相位和庞加莱球上任意偏振态的完全控制的方法。光束可以由x-和y-线性偏振光的同轴叠加构成，每个光束通过使用施加在SLM上的调幅掩模来承载结构化的振幅分布和相位分布。该空间光调制器可以同时对具有四个自由参数的矢量光束的振幅、相位和偏振分布进行独立的调制。
2015-10-28 physics.optics
Photonic analogue of Zitterbewegung in binary waveguide arrays
本文提出了一种光学模拟Zitterbewegung（ZB），即由正负能态干涉引起的狄拉克电子的抖动运动，用于空间光束在二元波导阵列中的传输。在这个光学系统中，ZB是光束质心绕其平均轨迹的一种空间振荡运动。
2009-12-27 physics.optics
Fast beam steering with full polarization control using a galvanometric optical scanner and polarization controller
光束转向是许多工业和科学应用中的关键要素，如材料加工、信息技术、医学成像和激光显示。尽管基于振镜的扫描仪以相对较低的成本提供了灵活性、速度和精度，但它们仍然缺乏对某些应用所需的偏振的必要控制。我们报告的偏振方向可调系统的发展组装与光纤偏振控制器和检流计扫描仪，都由数字信号处理器板控制。该系统通过前馈控制方案实现对与指向方向解耦的偏振的控制。这使得能够将光束引导到期望的方向而不影响其初始偏振状态。当考虑到整个工作视场时，我们能够补偿大于0.2 rad的偏振角误差，在小于$\sim 20$ ms的时间窗口中。考虑到组件的统一，以完全控制任何偏振状态，同时转向光束，所提出的系统是潜在的可积性和鲁棒性。
2012-05-22 physics.optics
Variation of polarization distribution of reflected beam caused by spin separation
研究了自旋分离对镜面反射光束偏振分布的影响。由于衍射效应，我们发现在两个区域的光偏振的明显差异。反射光偏振分布的变化为测量光的自旋霍尔效应引起的自旋分离位移提供了一种新的方法。
2012-07-03 physics.optics
Inverse Design of Whispering-gallery Nanolasers with Tailored Beam Shape and Polarization
对激光源发射的光束的形状和偏振的控制在诸如光通信、光学操纵和高分辨率光学成像的应用中是重要的。在本文中，我们提出了逆设计的单片回音壁纳米激光器，沿其轴向方向发射定制的激光束形状和偏振。我们设计并实验验证了三种类型的亚微米腔，每一个发射到一个不同的激光辐射模式：一个方位角偏振甜甜圈光束，径向偏振甜甜圈光束和线性偏振高斯光束。测得的输出激光束产生的字段重叠相对于目标模式的92%，96%和85%的方位角，径向和线偏振的情况下，分别，从而证明了该方法的通用性，在超紧凑激光器的设计与定制的光束。
2022-07-20 physics.optics
Property unification of inherent amplitude, phase and polarization within a light beam
有没有可能仅仅通过一束光的相位就同时调制它的固有特性，即振幅、相位和偏振？在这里，我们通过使用相位矢量化和相位版本的马吕斯定律统一单个光束的所有这三个属性来解决这个科学问题。基于这些基本环节的统一，可以实现全特性空间光调制器，实现对光束的偏振、振幅和相位的实时动态调控。这一工作不仅揭示了单光束的振幅、相位和偏振特性之间的相互联系，而且为如何同时调制单光束的这三种特性提供了一个坚实的答案，这将加深我们对光束行为的理解，促进光学及相关领域的广泛发展。
2022-01-03 physics.optics
Space-variant polarized Airy beam
实验中产生了具有偏振结构的艾里光束，同时保持了其原有的振幅和相位分布。这类Airy光束保持了加速度特性。通过对艾里光束初始偏振态结构的观测，我们对艾里光束的自愈机制有了进一步的认识。从理论和实验两方面研究了空变偏振艾里光束的自恢复偏振特性。尽管光束被有限孔径严重截断，但在传输过程中，振幅和偏振结构往往会重新形成。
2015-12-21 physics.optics
Experimental observation of polarization-dependent optical vortex beams
本文报道了诱导偏振相关涡旋光束的实验研究。我们使用Talbot配置作为一种方法来探测这种效果。特别是，我们的简单实验显示了这种观察的直接测量。我们的实验可以清楚地显示光的偏振态和轨道角动量（OAM）态之间的组合。这一实现可能有助于量子系统或量子信息的进一步研究。
2016-10-04 physics.optics
Nonlinear Polarization Transfer and Control of Two Laser Beams Overlapping in a Uniform Nonlinear Medium
研究了在非线性光学介质中利用两束激光进行偏振控制的方案。特别是，我们表明，在一定条件下，它是可能的两个激光束交换其偏振态。一个模型占一个更现实的，2D传播几何形状。2D模型产生完全不同的结果（与1D传播几何结构相比），在现实环境中实现偏振控制产生困难。提出了一种将非线性光学介质简化为薄板的方法来克服这些困难。
2020-11-13 physics.optics physics.plasm-ph
Cylindrical vector beams for rapid polarization-dependent measurements in atomic systems
我们演示了使用圆柱形矢量光束-光束与空间变化的偏振-用于检测和准备的旋转的温暖的铷蒸气在空间依赖的方式。我们表明，修改后的探测矢量光束可以作为一个原子自旋分析仪的光泵介质，空间调制光束的吸收。我们还演示了空间变化的原子自旋的光泵与矢量光束。因此，光束是有益的，使单射偏振相关的测量，以及为提供一种手段，准备样品与位置相关的自旋。
2011-12-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Experimental measurement of the self-healing of the spatially inhomogeneous states of polarization of radially and azimuthally polarized vector Bessel beams
实验测量了径向和方位向偏振矢量贝塞尔光束空间非均匀偏振态的自恢复。径向和方位角偏振矢量贝塞尔光束是通过数字版本的杜宁的方法，使用空间光调制器与液晶$q$板。作为原理的证明，当它们通过两个不同的障碍物传播时，使用斯托克斯偏振测量法测量它们的强度和空间不均匀的偏振状态。发现径向和方位向偏振矢量贝塞尔光束的空间非均匀偏振态与其强度相似，都能自愈合。与标量贝塞尔光束类似，矢量贝塞尔光束的自愈可以通过几何光学来理解，即，在障碍物的阴影区域中的未被阻挡的锥形光线的干涉。矢量贝塞尔光束的自修复可以在例如光学捕获中具有应用。
2014-12-08 physics.optics
Polarization-dependent transformation of a paraxial beam upon reflection and refraction: a real-space approach
分析了傍轴光束在平面边界上反射和折射时的变换。与通常处理束角谱的方法不同，我们将连续性条件应用于边界两侧电场和磁场的显式空间表示。结果表明，光束轨迹的偏振相关畸变（特别是光束重心的“纵向”Goos-Hänchen位移和“横向”Imbert-Fedorov位移）与入射光束的纵向分量直接相关，并由于其在边界处的变换而出现。
2011-07-30 physics.optics
All-optical polarization scrambler based on polarization beam splitting with amplified fiber ring
本文提出一种基于偏振分束与放大光纤环的全光马赫-曾德尔偏振扰乱器，通过调节放大因子实现混沌偏振演化，实验获得2000 krad/s扰乱速度，并验证其可用于随机比特生成。
2024-02-26 physics.optics
Improved theory for the polarization-dependent transverse shift of a paraxial light beam in free space
圆偏振光束的纵向场分量的空间分布取决于偏振旋向性，偏振旋向性导致光束在偏振切换时“重心“发生横向偏移。我们提出了这种效应的广义理论，它证明了它与光束的角辐照度矩的关系。该理论适用于任意傍轴光束，并表明光束的所有截面的横向位移是相同的。
2010-12-21 physics.optics
Single-pass, nonlinear frequency conversion of full Poincaré beams
全庞加莱（FP）光束是由正交偏振的拉盖尔-高斯模和高斯基模同轴叠加而成的一类特殊的全相关光束，它包含了庞加莱球面上所有可能的偏振态。虽然所有非常规偏振态的存在使得FP光束可用于各种应用，但是折射率对偏振的依赖性限制了FP光束通过非线性频率过程在电磁波谱上的有效产生。为了避免这种困难，我们使用两个相邻的BIBO晶体与正交的光轴，并产生一个超快FP光束在405 nm的平均功率高达18.3 mW的单程转换效率为2.19%。利用Stokes参数和Stokes相位，我们观察到了倍频过程中的C点和L线奇异性的加倍以及轨道角动量的增加。我们还设计了一种新的技术来估计泵浦和SHG FP光束的偏振覆盖范围，并观察到偏振覆盖范围随组成光束的强度权重的变化。有趣的是，对于叠加光束的等强度权重的FP光束，SHG光束具有最高的偏振覆盖。我们验证了我们的实验结果与理论结果非常一致。
2022-04-12 physics.optics
Simple Coherent Polarization Manipulation Scheme for Generating High Power Radially Polarized Beam
我们提出了一个简单的新方案，将高斯光束转换为近似的径向偏振光束使用相干偏振操纵与坡印廷走离在双折射晶体。我们的计划，采用马赫-曾德尔干涉仪实现这种相干模式求和以前的计划所需的干涉稳定性。两个走离晶体与半波片的对称布置，即使在激光器具有短时间相干长度时也允许相干控制。我们从镱光纤激光器产生了14瓦的径向偏振光束，仅受可用光纤激光器功率的限制。
2007-07-24 physics.optics
Optical analogues of Bloch-Zener oscillations in binary waveguide arrays: wavenumber evolution perspective
本文从波数演化视角研究二元波导阵列中的布洛赫-齐纳振荡，解析推导出中心波数演化定律，并给出狄拉克点隧穿距离和转折点距离的解析表达式，同时揭示克尔非线性对该振荡的不利影响。
2025-01-01 physics.optics
Near field of an oscillating electric dipole and cross-polarization of a collimated beam of light: two sides of the same coin
我们解决的问题，是否存在一个隐藏的关系产生的近场分布的振荡电偶极子和所谓的交叉偏振的准直光束。我们发现，答案是肯定的，表明在这两种情况下发生的复杂的场分布有一个共同的物理起源：电磁场必须是横向的要求。
2013-07-23 physics.optics
Manipulating the polarization of laser beams by an external magnetic field
该文件已撤回，稍后将由一个经过重大修订和扩充的版本取代。
2006-04-06 hep-ex hep-ph physics.optics
Hybrid vector beams with non-uniform orbital angular momentum density induced by designed azimuthal polarization gradient
基于共路干涉法中正交基矢量的角振幅调制，提出了一种有趣的具有前所未有的方位偏振梯度的混合矢量光束，并进行了实验验证。不同于以往报道的类型，合成混合矢量光束呈现几何有趣的投影轨迹的角偏振态的庞加莱球，而不仅仅是传统的圆。更值得注意的是，所设计的方位角极化梯度被发现能够诱导方位角不均匀的轨道角动量密度，而通常是均匀的圆轨道的情况下，沉浸在均匀的强度背景下，无论基态是。此外，通过调整相关参数，可以方便地获得更特殊的偏振映射轨迹。这些独特的特性可能为新的光学效应和应用开辟替代途径。
2020-05-18 physics.optics
Topological Polarization Beam Splitter with Polarization-Selective Edge States
University of Calgary（卡尔加里大学）
本文提出一种基于Floquet工程微环晶格的拓扑保护偏振分束器，通过调控环间耦合 dispersion 实现正交偏振的拓扑和平凡带隙，实现偏振敏感光子集成的鲁棒分束。
2026-04-21 physics.optics
Multitwist Möbius Strips and Twisted Ribbons in the Polarization of Paraxial Light Beams
当涉及到奇异光束时，光的偏振可以表现出不寻常的特征。在三维极化随机介质中，奇点周围的极化方向描述1/2或3/2莫比乌斯带。人们已经预测，如果奇异光束在自由空间中非共线相交，偏振椭圆旋转形成多圈莫比乌斯带或扭曲的带沿闭环周围的中心奇点。这些偏振特征很重要，因为偏振是光的一个方面，它介导与物质的强相互作用，具有新的应用潜力。我们研究了两束非聚焦近轴光束的非共线叠加，其中一束带有光学涡旋，另一束带有均匀的相位波前，两者都处于正交的圆偏振态。已知这些二维叠加产生空间变化的偏振模式。依靠问题的对称性，我们从投影测量中提取了三维图案，并证实了当其中一个分量光束的拓扑电荷分别为奇数或偶数时，形成了多圈莫比乌斯带或扭曲带。测量结果与模型吻合得很好，并证实了这些类型的图案发生在宏观长度尺度和普通叠加的情况下。
2017-09-25 physics.optics
Generation and dynamics of optical beams with polarization singularities
我们提出了一种方便的方法来产生矢量光束的偏振奇点在其轴上，通过部分自旋轨道角动量转换在适当的图案化液晶细胞。所得到的偏振图案在光束轴上呈现C点，并且在其周围呈现L线环，并且可以具有不同的几何结构，诸如\qo{lemon}、\qo{star}和\qo{spiral}。我们的生成方法允许我们控制L线环的半径围绕中心C点。此外，我们调查的自由空气传播这些领域在瑞利范围。
2013-01-07 physics.optics
Atmospheric turbulence does not change the degree of polarization of vector beams
我们提出了一个新的理论框架来证明矢量光束的偏振度不改变大气传输。受菲涅耳方程的启发，利用电磁场的连续性，导出了矢量光束通过相位屏的反射场和折射场。通过考虑真空衍射中的矢量特性和单相屏的折射特性，推广了传统的分步光束传输法。基于该矢量传输模型，我们详细计算了矢量光束在不同光束参数和湍流参数下，在自由空间和卫星链路中偏振度（DOP）的变化。我们的结果是，无论是在自由空间或卫星介导的制度，DOP的变化主要围绕$10^{-13}$到$10^{-6}$的顺序波动，这是几乎可以忽略不计。
2023-02-24 physics.optics
3D structured Bessel beam polarization and its application to imprint chiral optical properties in silica
偏振在光-物质相互作用中起着至关重要的作用，因此它的整体操纵是解锁光制造多功能性的关键，特别是在飞秒激光直写中。然而，现有的偏振成形技术仅关注于光束的横向平面内的操纵，即二维控制。本文提出了一种新的无源策略，利用飞秒激光写入的空间变化双折射元件，沿光路对偏振态进行整形，作为演示，我们产生了一个三维结构的贝塞尔光束，其线偏振态沿焦点缓慢演化（典型值为1.00）。60个光波周期内90度）。这种“螺旋偏振”贝塞尔光束允许在SiO2中压印“扭曲纳米光栅”，从而在微米尺度下产生非本征光学手性，其具有高旋光度。我们的工作为三维偏振操纵带来了新的前景，并将在结构光，光-物质相互作用和手性器件制造中找到应用。
2023-03-17 physics.optics
Comment to Manipulating the polarization of laser beams by an external magnetic field, arXiv:physics/0603175v1
arXiv：physics/0603175 v1（2006年3月21日）手稿作者的基本假设是，由于光子相干性，激光波不同于平面波。这是不正确的，因此他们的结论也是错误的。
2006-03-24 physics.optics
A full characterization of the polarization of vector light beams
提出了一种全面表征一般矢量光束偏振特性的方法。当试图将斯托克斯参数的概念推广到动量空间中的非傍轴光束时，我们发现通过泡利矩阵确定斯托克斯参数的琼斯函数被定义在一个自然的坐标系上，该坐标系由一个恒定的单位矢量（称为Stratton矢量）固定。我们进一步表明，泡利矩阵表示相对于自然坐标系的偏振的内在自由度，使斯特拉顿矢量作为一个额外的自由度，补充的内在自由度充分表征的偏振。由于新的自由度，斯特拉顿矢量，在螺旋状态，相位因子，具有可观察到的物理效应被确定。文中还给出了它在偏振态表征中的应用实例。
2019-12-16 physics.optics
Degree of polarization of a spectral electromagnetic Gaussian Schell-model beam passing through 2-f and 4-f lens systems
谱电磁高斯-谢尔模型（SEGSM）光束是高斯-谢尔模型光束的推广，其参数具有谱相关性，为随机电磁广义统计平稳类束场提供了一个基本的经典模型。研究了SEGSM光束通过2-f和4-f透镜系统的偏振度。观察到对于2-f透镜系统，透镜后焦平面处的光谱DOP相对于光轴的横向位置和光束的光谱参数而变化。对于4-f透镜系统，后焦平面处的光谱偏振度与光束的横向位置无关，而与光束参数有关，如光束均方根宽度的平均值、关联函数的均方根宽度以及透镜系统傅立叶平面处的孔径大小。
2020-07-16 physics.optics
Spatiotemporal toroidal light beams with arbitrary polarization and orientation through a multimode fiber
针对光学环形光束3D几何结构和OAM方向控制的挑战，本文实验实现了经多模光纤传输的高维可编程时空环形光束，可定制3D结构并控制OAM方向，有望用于散射材料内部的定制化光操控。
2025-04-16 physics.optics
Polarization coverage and self-healing characteristics of Poincaré-Bessel beam
本研究通过理论与实验探究庞加莱-贝塞尔光束的偏振特性，揭示其偏振覆盖规律、C点奇点对动力学及自修复特征，为成像、大气信道研究等提供支撑。
2023-06-10 physics.optics
Change of polarization degree of light beams on propagation in curved space
本文研究部分空间相干光束在史瓦西弯曲时空中的偏振度变化，通过将弯曲空间等效为具有有效折射率的光学材料，发现偏振度差异可达5%，并提出利用偏振度测量估算大质量物体史瓦西半径的新方法。
2024-05-03 physics.optics
Highly-efficient broadband TE/TM polarization beam splitter
基于硅光子学技术的小尺寸、高效率的宽带偏振分束器在光集成电路中具有重要意义。本文采用伴随法的逆设计方法，对TE/TM偏振分束器的关键光学元件进行了设计和仿真。该器件在200 nm的带宽上具有超高的透射效率（TM $_{00}$约96%，TE $_{00}$约93%）和大于16 dB的高消光比。小尺寸（2.2 $\times$ 2.1 $μ$ m $^2$）、宽带宽（200 nm）以及与CMOS工艺制造的兼容性表明该器件符合要求。
2021-04-15 physics.app-ph physics.optics
Transformation of vector beams with radial and azimuthal polarizations in biaxial crystals
本文从实验和理论两方面研究了径向偏振和方位偏振矢量光束在双轴晶体中传输时的锥形折射现象。我们表明，在焦平面上，横向图案是由一个环状的光结构与方位角的节点，被发现在径向/方位角偏振的环的直径相对的点的这个节点。我们还证明了变换光束的偏振态是类锥形折射，即光环的每两个直径相对的点是线正交偏振。
2015-05-19 physics.optics
Stereographical visualization of a polarization state using weak measurements with an optical-vortex beam
我们提出了一个立体可视化方案的偏振态的二维成像的弱值与一个单一的设置。其核心思想是在弱测量中采用拉盖尔-高斯模或涡旋光束作为探测态。我们的方案的优点是，我们可以提取信息的偏振状态从单一的图像中的零强度点的光学涡旋光束对应的立体投影点的庞加莱球。我们实验上进行单次弱测量，以验证庞加莱球上的偏振态和零强度点的位置之间的立体关系。
2015-08-18 physics.optics quant-ph
Polarization manipulation holographic lithography by single refracting prism
提出了一种简单有效的单折射棱镜偏振操纵全息光刻方法。在传统的全息光刻技术中，需要调制多束光，而通过调节单束光的偏振态，我们可以简单地得到一个药丸状的干涉图样。以单光束单次全息光刻法制备大面积二维聚合物光子晶体模板为例进行了研究。例如，这种集成制造技术可以释放施加在多光束全息光刻上的关键稳定性限制。
2011-11-21 physics.optics
Quantum Entanglement of Complex Photon Polarization Patterns in Vector Beams
我们报道了一个光子的偏振态和另一个光子的复横向偏振态之间的混合纠缠的有效产生和检测。第一光子的偏振测量触发使用单光子敏感相机对其伙伴光子（矢量光子）的偏振敏感成像。因此，我们重建层析成像的矢量光子的复杂的偏振模式依赖于其合作伙伴上进行的偏振测量的类型。我们可视化了不同横向区域的偏振纠缠强度，并证明了一个新的功能：：每个矢量光子既可以与它的伙伴光子纠缠，也可以不纠缠。我们给出了一个直观的，信息理论解释我们的结果。
2013-12-04 physics.optics quant-ph
Generalized shifts and weak values for polarization components of reflected light beams
有限横向范围的光束从均匀界面的简单反射会产生令人惊讶的大量细微位移和偏转，这些位移和偏转可以被视为对几何光学定律[古斯-汉兴位移]的衍射修正，以及与光的自旋霍尔效应相关的光学自旋-轨道耦合[英伯特-费多罗夫位移]的表现。我们开发了一个统一的线性代数方法介电反射，允许一个简单的计算所有这些影响，并借给自己的解释作为弱值在一个经典的模拟量子弱测量的光束位移。我们提出了一个系统的研究整个光束及其偏振分量的移位，发现输入和输出偏振之间的对称性，并预测材料独立的移位的存在。
2012-04-02 physics.optics
Realization of polarization evolution on higher-order Poincare sphere with metasurface
提出了一种在基于非均匀双折射超颖表面的高阶庞加莱球上产生柱面矢量光束并实现其偏振演化的简便方法。通过超颖表面的局部偏振变换，可以将具有均匀椭圆偏振的光束转换成具有任何期望偏振分布的矢量光束。测量了输出光的Stokes参量，结果与理论预测吻合较好。我们的方法可以提供一个方便的方法来产生CV光束，这有望在信息编码和量子计算中有潜在的应用。
2014-07-08 physics.optics
Polarization preservation of partially coherent Hermite-Gaussian beams for multiple-degrees-of-freedom free-space communication
多自由度自由空间通信结合了极化和高阶空间模式，有望提供高容量的通信信道。高阶空间模在密集编码和高维量子信息处理中得到了广泛的应用，但高阶空间光束在湍流大气中传输的偏振保持特性尚未得到全面的研究。研究了部分相干厄米-高斯光束沿不同大气湍流路径传输时的偏振保持特性。推导了部分相干厄米-高斯光束沿不同路径通过湍流大气传输时偏振态的解析表达式。结果表明，相干长度越大，光束阶数m、n越大，偏振态变化越小。我们发现，在天顶角θ <π/4的条件下，湍流大气中斜向下传输的偏振演化特性与自由空间中的情况相似。而在较长的传输距离上，湍流大气水平路径中的偏振演化特性与自由空间和倾斜路径中的偏振演化特性有很大的不同。研究结果可为多自由度自由空间通信的实验实现提供依据。
2016-03-16 physics.optics quant-ph
On polarization of vector light beams: origin of Berry phase
当从平面波推广到一般的矢量光束时，由斯托克斯参数描述的偏振概念被证明是在由所谓的斯特拉顿矢量固定的动量相关系统中定义的。作为量子力学语言中真正的内禀自由度，任何动量相关系统中光束的偏振都能表征其在实验室参考系中的矢量特性。因此，斯特拉顿矢量是区分具有相同“偏振”的光束的矢量特征的自由度。斯特拉顿矢量的这种可观测效应有助于理解为什么相同螺旋度和相同动量的平面波会因贝里相位而不同。这可能是第一次揭示Berry相的物理起源。
2017-11-13 physics.optics quant-ph
