Sangac interferometer on the holographic bragg grating
Sagnac环形干涉仪是一种零光程差环形干涉仪，它对入射光进行衍射分束。作为分束器，使用透射全息布拉格光栅。该干涉仪正常工作的条件下实现的光束副本的强度相等和可调的相移之间的两个干涉仪的肩膀。全息光栅满足这些条件，它在中心布拉格波长上提供180 °的相移。改进后的干涉仪的实验验证了预期的结果。
2015-09-08 physics.optics
Chiral microstructures (spirals) fabrication by holographic lithography
提出了一种利用全息光刻技术在光刻胶中产生手性微结构（螺旋）的光学干涉模型及其实现方法。该模型是基于六个等距环极线偏振侧光束和一个圆偏振中心光束的干涉。螺旋的节距和间隔可以通过改变侧梁和中心梁之间的角度来改变。该模型的实现进行了使用325 nm线的He-Cd激光和亚微米尺寸的螺旋线制作在光刻胶。
2005-09-06 physics.optics
Multifractal characteristics of optical turbulence measured through a single beam holographic process
我们以前已经表明，偶氮聚合物薄膜暴露于相干光，已通过湍流介质产生的表面浮雕光栅包含有关的湍流强度的信息，例如，作为表面参数的函数的折射率结构常数C2之间的关系获得。在这项工作中，我们表明，这些电影捕捉更多的信息，湍流动力学。多重分形去趋势波动和分形维数分析从图像的表面粗糙度所产生的光对偶氮聚合物揭示相关的光学湍流的缩放特性。
2014-09-13 physics.optics
Phase-resolved heterodyne holographic vibrometry with a strobe local oscillator
我们报告的相位分辨振动测量，其中面外正弦运动评估外差全息演示。在外差全息中，参考通道中的光束是光学本振（LO）。其相对于照明光束频移以实现传感器带宽内的频率转换。所提出的方案引入了一个选通LO，其中参考光束是频移和幅度调制，以减轻相位恢复的问题。频闪LO在振动频率处围绕第一光学调制边带调谐，并且在幅度上调制以顺序地冻结所选择的机械振动状态。然后，振动的相位图可以从连续振动状态的解调中导出。
2012-12-22 physics.optics
On-chip generation and control of the vortex beam
提出了一种产生和控制涡旋光束振幅和相位分布的新方法。通过在介质波导顶部引入全息光栅，自由空间涡旋光束和面内导波可以相互转换。这种微尺度全息光栅对几何参数的变化具有很强的鲁棒性。所设计的涡旋光束发生器可产生保真度达0.93的目标光束，工作带宽约为175 nm，保真度大于0.80。此外，本文还研究了一种由两个平行波导上的两个全息光栅构成的多重波发生器，它可以通过控制输入光的相位对涡旋光束进行有效而灵活的调制。我们的工作为具有多个光学自由度的集成OAM器件开辟了一条新的途径，该器件可用于光镊，微纳成像，信息处理等。
2015-09-29 physics.optics
A Wideband Holographic Array with Azimuth and Elevation Beam Steering for 5G/6G Applications
本文提出一种面向5G/6G的各向异性漏波全息天线，在16-20GHz频段实现方位角与仰角二维波束扫描，增益达24.5dB，结构简单可扩展，适用于自动驾驶定位系统。
2025-07-15 physics.optics
Multi-beam phase mask optimization for holographic volumetric additive manufacturing
针对全息体积增材制造中最优3D投影求解难的问题，提出可同时优化多光束、建模耦合非线性材料响应的优化框架，实验验证其在多类配置下效果优于解耦方法，可实现高对比度微尺度制造。
2024-01-28 math.OC physics.optics
Optical Vortex Beam Propagation in Turbulent Atmosphere
采用归一化模型对涡旋光束在湍流大气环境中的传输进行了理论研究。模拟结果表明，涡旋光束在长距离传输的衍射特性方面优于传统的高斯光束。利用空间光调制器（SLM）实现了涡旋小光束的形成，在不考虑SLM固有损耗的情况下，其功率效率可达90%以上。
2016-12-08 physics.optics
Computer-Generated Holographic Gratings in Soft Matter
标准的多光束全息术已被大量用于在聚合物-液晶复合材料中产生光栅，如POLICRYPS、H-PDLC光栅和POLIPHEM [1]。在这项工作中，我们提出了一种不同的方法来液晶聚合物光栅的生产，基于计算全息（CGH）。使用CGH的最大优点是不再需要基于干涉仪的方案，避免了与干涉图案的长期稳定性和多光束复杂光学设置相关的问题。此外，CGH技术允许更广泛的图案设计选择。在这项初步工作中，我们获得了有希望的结果，例如LC聚合物复合材料的方波折射率调制的图案化，标准双光束全息术无法实现的图案。
2013-11-02 physics.optics
Properties of the Poynting vector for invariant beams: negative propagation in Weber beams
负传播是由坡印廷矢量分量的局部符号变化产生的一种不常见的响应。为了评估负传输的可能性，我们利用标量势给出了所有柱对称不变光束的坡印廷矢量的一般表达式。我们分析了独立于模式混合的负传播的可扩展性，我们研究韦伯光束作为一个特殊的情况。对这种负效应的研究，使我们能够在微观操纵和理解光学力的领域取得进展。这些光束的应用进行了讨论。
2020-08-08 physics.optics
Circular symmetric Airy beam with the inverse propagation of the abruptly autofocusing Airy beam
本文介绍了一种新的光束--圆对称艾里光束（CSAB），它是将艾里光束的一维光谱从直角坐标推广到柱面坐标系的结果。CSAB传播的初始阶段与一个单一的中央叶，自动聚焦，然后散焦到多环结构。然后，这些多环在传播期间执行向外的加速度。这意味着CSAB具有突然自聚焦的Airy光束的逆传播。此外，还详细研究了圆对称艾里涡旋光束（CSAVB）的传输特性。我们的结果提供了一个补充工具，相对于突然自动聚焦艾里光束的实际应用。
2020-02-07 physics.optics
The propagation and transformation of light beam on curved surface
导出了光束在弯曲空间中演化的与坐标无关的广义表达式。
2020-11-18 physics.optics
Reconfigurable vortex beam generator based on the Fourier transformation principle
提出了一种在光子芯片上产生不同轨道角动量阶数任意叠加涡旋光束的方法。提出了一种利用傅里叶变换原理，通过控制片上入射光的幅值和相位，实现对不同OAM器件的调制的分布式傅里叶全息光栅，将波导中传播的光波转换为自由空间中的涡旋光束。作为一个例子，我们研究了一个典型的器件组成的九个傅里叶全息光栅的扇形波导。通过标量衍射计算，可重构涡旋光束发生器输出光束的OAM可以通过调节输入光场的相位在-2到2阶范围内按需控制，数值计算表明，所产生的涡旋光束保真度在0.69以上。傅里叶全息光栅的工作带宽约为80 nm，保真度大于0.6。我们的工作提供了一种可行的方法来操纵涡旋光束或检测任意叠加的OAM，它可以用于集成光子结构的光学捕获，信号处理和成像。
2018-04-10 physics.optics
Hollow Gaussian Schell-model beam and its propagation
本文提出了一种新的模型--空心高斯谢尔模型光束（HGSMBs）来描述实际的暗空心光束。基于相干性理论，推导出了高强度超导电磁波通过近轴一阶光学系统的解析传输公式。基于推导的公式，给出了空间相干性对光束传输影响的应用实例。结果表明，高GSMBs的空间相干性对光束的传输特性有很大的影响。该模型为分析部分相干暗空心光束的传输特性提供了一种非常方便的方法。
2007-06-16 physics.optics
Propagation-invariant beams with quantum pendulum spectra: from Bessel beams to Gaussian beam-beams
利用量子力学单摆的本征函数描述了一类新的传播不变光束。这些光束，其频谱（限于一个圆圈）是双周期的马修功能的方位角，取决于一个场强参数。当参数为零时，钟摆光束是贝塞尔光束，当参数接近无穷大时，它们类似于横向传播的一维高斯波包（高斯光束-光束）。摆梁是在平方角动量算子和线性动量算子之间插值的算子的本征函数。分析揭示了与马蒂厄光束的联系，并深入了解傍轴近似。
2013-07-26 physics.optics
Propagation of Bessel beams from a dielectric to a conducting medium
最近，在评估使用贝塞尔光束的可能性，使用它们的新一代探地雷达（探地雷达）系统已被考虑。因此，研究贝塞尔光束在导电介质中的传输特性是很有意义的。我们在此对这一类型进行分析。具体地说，对于垂直入射，我们分析了来自一个完美的电介质和撞击在导电介质上的贝塞尔光束的传播，即由折射非均匀波产生的贝塞尔光束的传播。这一显著而出乎意料的结果是，入射贝塞尔光束即使在导电介质中传播也不改变其形状。
2010-09-16 physics.optics
Propagation of Bessel and Airy beams through atmospheric turbulence
通过数值模拟，研究了贝塞尔光束和艾里光束在湍流大气中传输时的变化。我们发现，当光束的横向相干长度（Fried参数）分别接近于初始孔径或孔径对角线时，大气湍流会破坏贝塞尔光束和艾里光束的准无衍射特性。湍流引起的横向相位畸变限制了贝塞尔和艾里光束在湍流大气中长距离传输的有效性。
2013-12-02 physics.optics
A short note on the propagation of a Bessel beam in conducting media
最近，在评估使用贝塞尔光束的可能性，使用它们的新一代探地雷达（探地雷达）系统已被考虑。因此，研究贝塞尔光束在导电介质中的传输特性是很有意义的。我们在此对这一类型进行分析。具体地说，对于垂直入射，我们分析了来自一个完美的电介质和撞击在导电介质上的贝塞尔光束的传播，即由折射非均匀波产生的贝塞尔光束的传播。这一显著而出乎意料的结果是，入射贝塞尔光束即使在导电介质中传播也不改变其形状。
2010-08-19 physics.optics
Propagation of an Airy-Gaussian beam in defected photonic lattices
数值研究了有限长艾里-高斯光束在缺陷光子晶格中的运动轨迹和形状的变化。光子晶体的调制深度、周期、正负缺陷、光束分布因子和非线性变化控制了光束的传输特性和自弯曲。对于正缺陷，在一定条件下可以形成赝周期振荡和局域化，而对于负缺陷，则产生扩散。此外，在自聚焦非线性的作用下，传输过程中可能会出现孤子。
2016-11-15 physics.optics
Multiple-beam Propagation in an Anderson Localized Optical Fiber
研究了多光束在无序安德森局域光纤中的同时传输。每个光束的轮廓呈指数下降，从而实现高密度的多通道。我们研究光纤弯曲的光束位置的移动，我们称之为漂移的影响。我们调查的宏观弯曲引起的本地化光束的漂移的程度，并表明，它是可能的设计安德森本地化的光纤，可用于实际的光束复用应用。
2013-01-04 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
Underlying conservation and stability laws in nonlinear propagation of axicon-generated Bessel beams
在由轴锥产生的强大贝塞尔光束引起的光偏转中，非线性介质中的空间传播动力学决定了灯丝通道的几何形状，从而决定了其潜在的应用。我们表明，所观察到的稳定和非稳定的贝塞尔光束传输制度可以理解在一个统一的方式从吸引子的存在和它的稳定性。吸引子被确定为非线性不平衡贝塞尔光束（NL-UBB），其向内的Hänkel光束振幅等于轴棱锥在线性传播中产生的线性贝塞尔光束的振幅。给出了一个确定de NL-UBB吸引子的简单解析公式。稳定或不稳定的传播取决于吸引NL-UBB是否有一个小的，指数增长，不稳定的模式。在不稳定的传播，周期性，准周期性或混沌动力学的情况下，轴棱锥再现类似的动力学后，小的不稳定模式发展到大扰动制度。
2015-08-24 physics.optics
Self-healing in scaled propagation invariant beams
我们分析和演示，数值和实验，自愈效应在缩放的传播不变光束，受到不透明的obstructions.We引入的信号噪声强度比，一个半解析的品质因数，明确地依赖于光束的特点和障碍物施加到他们。采用均方根偏差和相似性函数定量评价了该方法的效果。
2015-03-10 physics.optics
Deep subwavelength beam propagation in extremely loss-anisotropic metamaterials
提出并设计了介电常数张量纵向分量具有超大虚部的极端损耗各向异性金属-介质多层超材料。在这种损耗各向异性的超材料中，由于等频轮廓（IFC）几乎是平坦的，因此可以实现无衍射的深亚波长光束传输和操纵。当考虑非局域效应时，在实际的大周期多层膜结构中可以实现深亚波长光束的传输。
2013-04-18 physics.optics
The damped oscillating propagation of the compensating self-accelerating beams
本文报道了一种新的补偿加速光束，它是由对称艾里光束（SAB）焦散线的振幅调制和指数变迹掩模产生的。数值研究表明，补偿光束具有单主瓣结构，在自由空间和损耗介质中均能保持平均光强不变。特别地，该光束继承了SAB的细光束结构，并具有新颖的阻尼振荡传输特性。我们还从理论上对它与艾里光束的传输特性进行了比较研究。通过改变二维掩模的符号，可以实现补偿光束主瓣在四个不同象限的灵活定向。该补偿加速束有望在粒子操纵或等离子体领域得到特殊应用。
2016-05-14 physics.optics
Axial HoloTile: Extended Depth-of-Focus of Dynamic Holographic Light Projections
本文将 HoloTile 框架扩展至三维，通过在纯相位 SLM 上生成空间复用的扩展景深类贝塞尔光束，实现了理论衍射效率 100% 的无散斑实时动态图案化，并提供了直接计算光束传播特性的几何分析。
2024-05-31 physics.optics
Transverse Momentum Exchange in Optical Vector Beam Propagation: Theory and Experiment
本研究提出了矢量光束近轴传播模型，发现与线偏振角梯度成正比的新横向动量项在传播中会转化为经典横向动量导致光束加速，并通过设计偏振分布使光束质心沿抛物线路径运动在实验中验证了该动量交换。
2025-03-05 physics.optics
A simple algorithm for the design of accelerating Bessel beams with adjustable features along their propagation
本研究提出一种简单方法，设计具备任意轨迹、强度/宽度/轨道角动量可沿传播方向预设调制的自加速无衍射光束，并分别通过近轴实验与非近轴数值模拟验证了方法的有效性。
2022-09-13 physics.optics
Position measurement of non-integer OAM beams with structurally invariant propagation
提出了一种利用厄米-拉盖尔-高斯（HLG）模产生携带非整数轨道角动量（OAM）的结构传播不变光束的设计。与以前的技术不同，当改变OAM时，我们的光束的对称轴是固定的;这简化了使用象限检测器进行光束位置测量的校准技术。我们还证明了分析和实验的OAM值和HLG模式的方向起着重要的作用，在象限探测器的响应。象限探测器在光束中心最敏感的假设并不总是适用于各向异性光束轮廓，如HLG光束。
2012-09-18 physics.optics
High-resolution long-working-distance reference-free holographic microscopy exploiting speckle-correlation scattering matrix
使用传统的基于折射的光学透镜，同时实现高分辨率成像和长工作距离条件是具有挑战性的。为了增加透镜的数值孔径，应补偿工作距离，反之亦然。在这里，我们提出并证明了一个新的概念，在光学显微镜，可以实现高分辨率成像和长工作距离的条件下，利用散射层，而不是折射光学。当光线穿过散射层时，它会产生独特的干涉图案。为了在不引入参考光束的情况下从干涉图样中恢复复振幅图像，我们利用了散斑相关散射矩阵方法。这种特性使得全息显微术不需要任何透镜或外部参考光束。重要的是，所提出的方法允许高分辨率成像与长的工作距离超出了传统的物镜可以实现。作为实验验证，我们对各种显微样本进行了成像，并将其性能与离轴数字全息显微镜进行了比较。
2018-02-28 physics.optics
Cylindrical Beam Propagation Modelling of Perturbed Whispering-Gallery Mode Microcavities
本文采用柱坐标系下的二维有限差分光束传播法模拟了光在微腔中的传输。利用该公式研究了聚苯乙烯微珠微扰回音壁微腔的光学特性。研究了腔体椭圆度引起的光场扰动和品质因数退化。
2013-10-16 physics.optics
Propagation of Bessel beams in absorbing media: a new generation of GPR devices?
本文研究了贝塞尔光束通过两个不同半空间限制的吸收层的传输问题。我们的方法将基于标量分析，因为这种分析被证明是一个很好的近似描述贝塞尔光束的矢量场。
2009-09-15 physics.optics
Polarization-Encrypted Orbital Angular Momentum Multiplexed Metasurface Holography
超表面全息术具有通过薄层实现复杂波前调制的优点，并与计算机全息成像技术相结合。尽管众所周知的光参数，如振幅，相位，偏振和频率，光束的轨道角动量（OAM）可以被视为另一个自由度。在这里，我们提出并证明了轨道角动量复用在不同的偏振信道使用双折射超表面全息加密。OAM选择性全息信息的再现需要精确的拓扑电荷和特定的偏振态。通过使用具有不同拓扑电荷的入射光束作为擦除器，我们模拟了重建图像的超分辨率情况，类似于显微镜中众所周知的STED技术。多个偏振通道与轨道角动量选择性的组合为全息加密提供了更高的安全级别。这种技术可以应用于光束整形、光学伪装、数据存储和动态显示。
2020-05-20 physics.optics
Propagation of Airy beams with ballistic trajectory passing through the Fourier transformation system
本文对艾里光束通过两个不同焦距的凸透镜的传输进行了理论和实验研究。本文从艾里光束的矩阵光学模型出发，进行了理论分析。实验结果是在基于空间光调制器（SLM）和4f傅里叶变换系统的计算全息（CGH）全息再现系统的实验装置中获得的。这与理论预测相一致。这项工作的新颖之处在于展示了4f系统中不同凸透镜的艾里光束传播的演变及其对焦距的依赖性。这对于控制和操纵艾里光束是非常重要的，并且，它们显示了艾里光束在光镊、光通信和光制导中应用的新的可能性。
2019-08-28 physics.optics
Propagation dynamics of vortices in Helico-Conical optical beams
本文研究了螺旋锥光束传输过程中产生的光学涡旋的动力学特性。这种动态的数值研究跟踪的OV在几个距离，使用严格的标量衍射理论。为了确保我们的数值计算是正确的，我们比较了模拟和实验之间的不同传播距离的强度分布和相应的干涉图。我们观察到，周边的等极涡旋传输径向向内，沿横向空间的光束传播的光轴。当光束具有中心涡旋时，这些涡旋具有围绕光轴的显著的诱导运动角速率。涡流的这些传播动力学影响光束的内能流和波形重构，这在决定其应用时可能是重要的。
2015-08-13 physics.optics
Sidelobe Canceling for Optimization of Reconfigurable Holographic Metamaterial Antenna
用于全息超材料天线的波束转向的准确和有效的方法对于使消费者能够使用卫星数据容量至关重要。我们开发了一种优化算法，能够执行自适应，实时控制的天线方向图，同时在动态环境中工作。我们的方法提供了第一次分析的天线方向图优化问题的背景下，超材料和定向的中心波束和显着抑制旁瓣电平的目的。该算法的有效性证明了计算模型的天线和实验。由于其卓越的便携性，低功耗和缺乏移动部件，超材料天线是一个有吸引力的和可行的技术，当与成熟的软件工程策略相结合，以优化性能。
2014-07-18 physics.optics
A Highly Adjustable Helical Beam: Design and Propagation Characteristic
具有非衍射和自弯曲等特殊传播特性的光场在能量、信息甚至物体的光学传输中非常有用。基于焦散线方法构造了一种螺旋光束。通过适当的设计，这些螺旋光束的主瓣可以被很好地限制和几乎无衍射，同时沿着螺旋线移动，其半径，周期，旋转数和主瓣高度可调。此外，主瓣包含几乎一半的光功率，并且峰值强度在传输期间波动低于15%。这些有前途的特性可以基于这些光束实现各种潜在的应用。
2016-10-07 physics.optics
Transverse linear and orbital angular momenta of beam waves and propagation in random media
对于标量波的傍轴传输，经典的电磁理论定义的横向线性（TLM）和轨道角动量（OAM）的光束波的相干函数表示。我们在例子中表明，既不是光学涡旋的存在是必要的内在OAM，也没有光学涡旋的存在保证非零的内在OAM。分析了均匀相干和扭曲部分相干光束的OAM。扭曲高斯光束具有固有的OAM，其每单位功率值可以通过改变扭曲参数而连续改变。使用抛物传播方程的相干函数，我们表明，总TLM和OAM是保守的自由空间传播，但不是在非均匀介质中的传播。在随机非均匀介质中，总的TLM和OAM在平均值上是守恒的，但OAM起伏随传输路径的增加而增加，对于旋转对称辐照度的光束，这种增加较慢。
2017-05-13 physics.optics
Propagation-invariant vortex Airy beam whose singular point follows its main lobe
本研究提出一种由艾里光束与其横向剪切光束π/2相移叠加而成的新型涡旋艾里光束，其奇点跟随主瓣、传输稳定，轨道角模纯度较传统类型最高提升10%，有望在多领域开辟新应用方向。
2021-07-05 physics.optics
Stationary and stable light beam propagation in Kerr media with nonlinear absorption with controllable dissipation patterns
本文研究了具有任意强度和耗散横向图案的光束在具有非线性吸收的自聚焦克尔介质中的稳定和鲁棒传输。当非线性吸收是由于在透明介质（例如玻璃或空气）中在高光束功率下的多光子电离时，这些光束可以产生具有定制几何形状的多个等离子体通道。它们的性质和空间特性进行了详细讨论，以及法律确定它们的自发形成从相干叠加的贝塞尔光束的不同振幅和拓扑电荷。
2017-03-06 physics.optics
On vortex strength and beam propagation factor of fractional vortex beams
具有非整数拓扑荷的分数阶涡旋光束（FVB）由于其独特的传输特性而备受关注，但其总涡旋强度的变化仍存在不同的观点。本文用实验方法研究了FVB在夫琅禾费衍射区的涡旋分布和数目。证明了只有当非整数拓扑荷位于任意偶数之前和之后（但非常接近于任意偶数）时，FVB的总涡旋强度才会发生跳跃，这源于焦平面上涡旋产生和运动的两种不同机制.同时，我们还测量了这种FVB的光束传输因子（BPF），发现它们的BPF值在一个分量上几乎线性增加，而在另一个分量上振荡增加。我们的实验结果与数值计算结果吻合得很好。
2018-11-30 physics.optics
Splendeurs et misères de theory of laser beam propagation in nonlinear media
它表明，目前的理论模型利用方程描述的激光束在非线性介质中的传播，推导出的介质的介电常数的均匀性的假设下，平面波前的情况下。在这里，我们推导出完整的波的传播方程，包括不均匀性的介电常数，并提出这个传播方程在紧凑的矢量形式。虽然在电离层中的无线电波传播和分层介质中的电磁波和声波传播等狭窄的领域中，类似的方程是已知的，我们在这里开发了一种新的方法，使用这样的方程在非线性介质中的激光束的传播建模。在当前模型中推导传播方程的假设的不足之处被证明。此外，数学推导，描述的基础和验证我们以前报道的方法，通过混合的线性亥姆霍兹方程的解决方案，表示在傍轴射线光学（程函）方程表示的非线性场扰动的校正项，模拟激光束在非线性介质中的传播。与过去50年中发展起来的所有理论方法不同，我们的方法满足对应原理，因为在零长度波长的限制下，它从物理光学简化为几何光学。
2014-05-28 physics.optics
Bessel beam propagation: Energy localization and velocity
本文用矢量法分析了贝塞尔光束（或贝塞尔X波）的传播。电场和磁场是通过考虑能够产生这种标量场的实际情况而获得的。具体地说，我们分析了由于在金属屏幕上的线性偏振平面波冲击的环形孔径的字段。在此基础上，在远场近似下，我们可以得到关于能流的传播和能量的速度的信息。
2005-06-16 physics.optics
Optimal vector beams maintaining robust intensity profile on propagation through turbulence
我们报告的标量和矢量光束通过随机相位屏幕模仿湍流的传播实验，并表明，包含C点偏振奇异性的光束的强度分布显示出最大的鲁棒行为。这一观察解释的偏振和轨道角动量（OAM）的光束的多样性。的$l = 0$和$l = 1$ OAM状态，其矢量组合导致的C点奇异性被认为是产生互补的散斑强度图案具有显着的负相关传播通过一个随机的相位屏幕。C点奇异性的这种独特性质使其优于其他非均匀偏振态，如在我们的实验中所示。结果提供了一个重要的通用指南，设计光束，可以保持最佳的鲁棒光束强度分布通过随机相位波动，并预计有一些应用。
2018-01-18 physics.optics
Robust autofocusing propagation in turbulence
该研究对比了多种自聚焦光束与高斯光束在湍流复杂环境中的传播特性，证实自聚焦光束在强度波动、相干性、闪烁指数等方面更稳定，为复杂环境下光操控等应用的光束选型提供参考。
2023-08-27 physics.optics
VCSEL-Enhanced Holographic Communication for Next-Generation LiFi: State-of-the-Art, Applications, and Future Directions
LiFi Research and Development Centre, Department of Enigineering, Cambridge University（剑桥大学工程与LiFi研究与发展中心）
本文提出基于VCSEL的全息通信技术，通过整合通信、传感和定位，解决LiFi中用户移动性和动态环境带来的挑战，并探讨其在下一代智能光无线网络中的应用与未来方向。
2026-03-11 physics.optics
Inverted pin beams for robust long-range propagation through atmospheric turbulence
本研究提出一类空间分布呈“倒针”形态的新型光束，经渐近分析其近轴横向振幅为贝塞尔函数且传输中宽度渐增，数值实验显示其以闪烁指数衡量的抗大气湍流性能优于多种优化后的常规光束，在中强起伏区优势明显。
2023-10-02 physics.optics
A fast, large-scale optimal transport algorithm for holographic beam shaping
Stanford University（斯坦福大学）
本文提出一种快速、大规模的最优传输算法，用于高效解决全息光束成形问题，通过降低内存和时间复杂度提升计算效率。
2026-02-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Propagation dynamics of radially polarized symmetric Airy beams in the fractional Schrödinger equation
利用分数阶薛定谔方程（FSE）模型，研究了径向偏振对称艾里光束（R-SABs）在具有分数阶衍射的（2+1）维光学系统中的传输动力学.随着λ的增大，这种光束的自聚焦效应增强，而焦距变短。考虑了内禀涡量对光束自聚焦动力学的影响。然后，R-SABs捕获纳米粒子的能力，通过辐射力进行了探索，并确定了多个捕获位置出现的过程中的传播。最后，我们发现，传播的涡旋R-SABs与离轴移位导致破裂的环形图案的功率密度分布。
2021-05-02 physics.optics
Anisotropic diffraction induced by orbital angular momentum during propagations of optical beams
研究表明，无相位奇异性的椭圆光束所携带的轨道角动量可以引起各向异性衍射。通过比较两种不同类型的（1+2）维光束传输：无OAM的椭圆光束在各向异性介质中的线性传输和有OAM的椭圆光束在各向同性介质中的线性传输，解析地得到了OAM与其诱导的AD之间的定量关系。在前一种情况下，当光束的椭圆率是本文中定义的各向异性参数的平方根时，光束作为本征模的基模演化;而在后一种情况下，基模只存在于光束携带的OAM等于称为临界OAM的特定OAM时。无论OAM的符号如何，OAM总是增强长轴方向的扩束，减弱短轴方向的扩束，并且OAM越大，其引起的AD越强;此外，OAM还可以使椭圆光束旋转，且旋转角的绝对值不大于$π/2$。
2018-02-06 physics.optics
Generation and propagation characterization of a vortex beam through an electro-optical crystal-based electrically controlled flat plate
随着对现代光学中几乎所有领域的潜在应用需求的增加，涡旋光束的产生引起了人们极大的兴趣。基于电光晶体平板，提出了一种利用普克尔斯效应产生涡旋光束的电控方法。与传统方法相比，该方法可以灵活地调节涡旋光束的波长和拓扑电荷。模拟了光束在平板上的传输，研究了传输光束的轨道角动量模谱。OAM模谱与模拟结果吻合较好。该方法提高了涡旋光束产生的灵活性，在光通信和光学操纵等领域有着重要的应用前景。
2022-01-11 physics.optics
Shaping caustics into propagation-invariant light
结构光已经彻底改变了光学粒子操纵和纳米级材料加工。特别是，传播不变的结构光场，如贝塞尔光束，使应用程序，需要强大的强度分布。它们的自我修复性质有助于成像，例如在光片显微镜中具有增强的分辨率。传播不变场如艾里、贝塞尔和马蒂厄光束的突出的高强度特征可以用焦散线来理解。虽然这些光束在材料处理和捕获中有许多应用，但这些技术将大大受益于结构化的、可控制的强度，这些强度的形状远远超出了标准的传播不变光束族。在这里，我们通过两种不同的方法来裁剪它们的焦散线，从而推广了传播不变光束。我们通过实验实现各种定制的传播不变光束来说明这些方法，其图案范围从简单的几何形状到复杂的配置，如单词。这种方法澄清了已知的解决方案是一个更一般的一组传播不变的字段与强度最大值集中在任何所需的曲线的一个小的子集。
2019-11-18 physics.optics
Self-Fourier transform and self-Fourier beams due to parabolic potential
研究了厄米-高斯光束、贝塞尔-高斯光束和有限能量艾里光束在抛物型线性介质中的传输。预期的是，光束在传播过程中经历振荡，但非常意外的是，它们也执行自动傅里叶变换，即从光束到其傅里叶变换和返回的周期性变化。宇称非对称光束的振荡周期是宇称对称光束的两倍。除了振荡，有限能量艾里光束在传输过程中表现出周期性反转。基于抛物势中的传输，我们引入了一类光学上有趣的光束，它们是自傅里叶光束，即其傅里叶变换是光束本身的光束。
2015-10-20 physics.optics
The propagation of a polarized Gaussian beam in a smoothly inhomogeneous isotropic medium
在基于程函的复几何光学框架下，利用复值程函的二次展开描述了高斯光束的相位波前和截面，描述了偏振高斯光束在光滑非均匀各向同性介质中的演化.本文首次引入线性复值程函分量来描述偏振高斯光束的自旋轨道相互作用和形变对传输的影响。在非均匀介质中，除了自旋-轨道相互作用外，还存在光束的偏振与旋转形变的相互作用，它对应于自旋-内禀轨道角动量相互作用，对偏振高斯光束的自旋霍尔效应进行修正。
2012-02-17 physics.optics
