激光与红外

作者：贺超

单位：1.中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽 合肥 230000；2.中国人民解放军63768部队,陕西 西安 710600；3.中国人民解放军61191部队,浙江 杭州 310000；

关键词：轨道角动量光束阵列;双环;拓扑电荷数;计算全息图

基金：国家重点研发计划“多模态网络与通信”重点专项项目(No.2021YFB2900600)资助。

本文提出了一种生成2×2双环构型轨道角动量(OAM)光束阵列的新方法。通过在四个不同的位置对具有不同拓扑参数的拉盖尔-高斯(LG)模式轨道角动量光束共轴叠加,可生成一种具有多样化光束分布和精细化拓扑信息的2×2双环OAM光束阵列。基于目标导向的共轭对称延拓Fourier计算全息法,快速编码产生2×2双环OAM光束阵列的计算全息图(CGH),并通过数值仿真计算及基于反射式空间光调制器(SLM)的光电实验对上述方法进行了有效验证,光电实验结果与数值重建结果保持高度一致。本研究成功地提出了一种产生双环结构2×2 OAM光束阵列的方法,该方法采用较低复杂度的实验方案,不仅实现简单,而且具备良好的扩展性。在该阵列中,每个位置的双环OAM光束内外环均可携带整数或分数阶拓扑参数,内外环保持相互独立,可实现对拓扑参数的精细化控制。与传统的单模态或复合态OAM光束相比,本文产生的2×2双环OAM光束阵列极大地丰富了复合OAM光束的光分布式模式,能够承载更加精细化的拓扑信息,因此在微观粒子捕获、光信息编码与传输等多领域具备较为显著的应用前景。

来源：2025年第8期

《激光与红外》期刊编辑部

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