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组合实施平滑技术以改善激光四象限多方向照明均匀性
摘要: 方位角平滑(AS)技术能使激光四象限的焦斑在几皮秒周期内旋转,从而提升照明均匀性。但由于焦斑中心区域转速较低,其平滑效果逊于光谱色散平滑(SSD)。本文探讨了结合光谱色散平滑、径向平滑(RS)与方位角平滑的综合方案以实现更优且更快的照明均匀性。通过建立该综合平滑方案的理论模型分析其平滑性能,并对影响平滑效果的关键参数(包括拓扑荷数与波长差)进行优化分析。仿真结果表明,该综合平滑方案能显著提升激光四象限在多方向上的照明均匀性。
关键词: 惯性约束聚变、方位角平滑方案、涡旋光束、径向平滑、均匀性、光谱色散平滑
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于优化化学势石墨烯的编码超表面方法,用于太赫兹波前的动态调控
摘要: 本文提出了一种基于像素化石墨烯的编码超表面设计新方法。该方法通过利用石墨烯可调谐像素(GTP)实现直连式调控,在太赫兹(THz)频段实时控制反射相位。所提出的单元结构由同层四个独立石墨烯贴片组成,其化学势通过基于优化的方法获得。通过改变超表面的反射相位分布,该器件可在THz频谱范围内调控反射波的相位、振幅与偏振,应用于现代信息系统、数据加密及THz通信等多种波束成形场景。石墨烯编码超表面的化学势优化方法不仅适用于纯相位调控超表面特定结构,更具备卓越的电磁波半空间调控能力,可生成汇聚涡旋波束、无衍射贝塞尔波束及电磁凸体幻象。仿真与理论结果表明,该方法为多功能超表面应用提供了可行策略。
关键词: 贝塞尔光束、幻觉、化学势优化、涡旋光束、超表面、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于纳米环等离子体天线的涡旋光束全光逻辑门编码
摘要: 基于纳米环等离子体天线的集成涡旋光束编码全光逻辑门被提出在未来信息处理中具有重要意义。然而当前逻辑器件中仅少数采用涡旋光束编码,且这些器件必须依赖大尺寸空间光学元件(反射镜、道威棱镜和五角棱镜),不利于器件集成。本文提出一种基于纳米环等离子体天线的集成涡旋光束编码全光逻辑门方案:通过将输入涡旋光束的两种圆偏振态定义为输入逻辑态,以纳米环中心等离子体场的归一化强度作为输出逻辑态,当选择两个一阶涡旋光束作为输入信号时实现或门/与门(或非门/与非门);当采用单个一阶涡旋光束作为输入时则获得非门。此外,若将输入涡旋光束的两种线偏振态(x/y偏振)定义为输入逻辑态,选择两个一阶涡旋光束作为输入信号时可构建同或门。
关键词: 涡旋光束、全光逻辑门、等离激元
更新于2025-09-11 14:15:04
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相位噪声对相干合束贝塞尔-高斯光束影响的研究
摘要: 相干光束合成(CBC)技术是获得高功率激光束的有效方法之一,但子光束间的随机相位噪声会显著影响合成光束质量。本研究提出一种基于CBC技术的组合贝塞尔-高斯(CBG)光束生成方法。采用相关系数评估相位噪声(包括高斯相位噪声GPN和实测光纤激光器相位噪声FLPN)对CBG光束的影响。GPN研究表明:当相位噪声幅值小于λ/5时,n阶CBG光束的螺旋相位不受噪声影响。实测光纤激光器相位噪声幅值约λ/10,因此实测FLPN不会影响CBG光束的螺旋相位。此外,通过增加子光束数量可有效提升CBG光束的抗相位噪声能力。
关键词: 相位噪声、涡旋光束、相干合束技术、相关系数
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于透明各向异性超表面的多功能涡旋光束发生器
摘要: 涡旋光束发生器因其提升通信能力的巨大潜力而需求日益增长。随着电子产品的持续集成化,单一功能器件已无法满足人们的需求。本文采用各向异性超表面(MS),提出一种透明多功能涡旋光束发生器,可获取具有可重构偏振态的涡旋光束。首先优化各向异性单元以独立调控x和y偏振波,进而组装出不仅能将球面波前转换为涡旋波前,还能将线偏振模式转化为圆偏振模式的涡旋光束发生器。有趣的是,当点光源旋转不同角度时,所产生涡旋光束的偏振态会依次从x偏振转变为左旋圆偏振(LHCP)、y偏振,最终变为右旋圆偏振(RHCP)。为验证效果,加工并测量了实际构型的原型器件。实测结果与仿真高度吻合,表明线偏振球面波分别以85.8%和83.3%的工作效率成功转换为了LHCP或RHCP涡旋光束。
关键词: 涡旋光束,多功能,超表面
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 中国成都 (2018.5.7-2018.5.11)] 2018年国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 利用潘查拉特纳姆-贝里超表面产生宽带多模轨道角动量模式
摘要: 携带轨道角动量(OAM)的涡旋光束已通过多种方法实现。本文提出一种潘查拉特南-贝里(PB)超表面,可生成宽带多涡旋光束,向不同方向传输不同OAM模式。该PB超表面通过为各向异性超原子的取向角附加几何相位来调控圆偏振入射波。该设计在Ku波段(12-18 GHz)进行了数值验证,可进一步应用于通信系统的OAM复用技术。
关键词: 涡旋光束、潘查拉特南-贝里(PB)相位、超表面、轨道角动量(OAM)
更新于2025-09-04 15:30:14