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编译服务: 光电情报网信息监测服务平台 编译者: husisi 编译时间: 2022-8-16 点击量: 10

阿卜杜拉国王科技大学(KAUST )的研究团队利用双光子光刻技术定制设计的光纤,可以产生贝塞尔光束

一种全光纤的方法可以产生被称为贝塞尔光束的特殊光束,该光束可以在成像、光捕获和通信方面开辟新的应用。贝塞尔光束看起来与光学中常见的高斯光束完全不同,特别是,它们具有几个引人注意的特性,包括自探索 | 研究人员使用定制光纤产生贝塞尔光束修复、无衍射传播和具有携带轨道角动量 (OAM) 的能力。这一系列光束通常也称为涡旋光束,具有典型的环状形状和深色的中心区域,其中包括带有不同 OAM 值的不同阶光束。然而,贝塞尔光束的产生不是那么容易的:为了将高斯光束转换为贝塞尔光束,需要使用若干个空间光调制器或者锥形轴类元件。

现在,由阿卜杜拉国王科技大学的 Innem Reddy、Andrea Bertoncini 和 Carlo Liberale 组成的研究团队已经在实验上证明,定制设计的光纤能够按照需要生成特定的贝塞尔光束,研究团队已经将他们的研究成果发表在《Optica》期刊上。

研究团队的博士研究生Reddy 解释说:“利用传统技术生成贝塞尔光束需要昂贵的光学元件,并且在元件精准共线情况下占用大量空间,通过选择基于光纤的解决方案,我们可以获得一个预先对准的紧凑型贝塞尔光束生成器,甚至可以在较远距离上和狭窄的空间中产生贝塞尔光束,例如在内窥镜应用中,特别是,基于光纤的贝塞尔光束可以有很多的创新应用,例如微创内窥镜探头、光学相干断层扫描、基于光纤的光捕获和微观粒子的操纵等。”

该研究团队的光纤是定制工程的杰作,他们使用一种被称为双光子光刻 (TPL) 的技术,这种技术能够对复杂的光学结构进行 3D 打印,从而将特殊的光束整形元件直接制造到单模光纤的尖端上。他们的设计有三个部分,这三个部分共同作用将传统的高斯光束对准并转换为环形光束,然后生成所需的不同阶数和 OAM 值的贝塞尔光束。这项工作是一项旨在利用TPL技术潜力的研究计划的最新成果,该技术可以通过固化光刻胶用光来写入精密的光学结构。

该研究团队已经使用TPL技术定制其他类型的光纤,包括制造偏振分束器、微透镜组件和光镊等。Liberale 说:“我们团队的主要研究方向之一是在光纤末端制造更加复杂的光学器件,使其能够提供复杂的功能。”

 
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